高二物理限流电路和分压电路.

图3

限流电路和分压电路

1. 限流和分压接法的比较

（1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R

用

两端的

电压调节范围：U ≥U

用

≥UR

用

/（R 0+R 用），电流调节范围：

U/R 用≥I

用

≥U /（R 0+R 用）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使

限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电路时，在接通电前，

R 0应调到最大。

（2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用

并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流

过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，

R

用

两端

的电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电

流调节范围为E/R 用≥I 用≥0。

使用分压电路，在当

R 0

P 置

于A 端，使U

用

=0。

2两种用法的选择

A 优先选用限流式，从电能损耗方面分析消耗电能少。用限流式具有电源负担轻，电路连接简便等优点。

B 如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：

①用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。

例1、1993年全国高考题）将量程为100μA 的电流表改装成量程为 1 mA 的电流表，并用一标

准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到

1 mA ，试按实验要求画出电路图.

例2、（1999广东卷）用图

3中所给的实验器材测量一

个“12V ，5W ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A 、0.6A 两档，内阻可忽略，电压表有15V 、

3V 两档，内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压

可连续地从0V 调到12V 。

⑴按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。

⑵其次测量时电流表的指针位置如下图（b ）所示，其

读数为

A

②要求电器的电压或电流变化范围大，负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。

图3

S

R 0 R 用

E

A B 图2

S

R 0 R 用

U

图8

例3、为了测定一个“6.3V 、1W ”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：

A.电流表（0～3A ，内阻约0.04Ω）

B.毫安表（0～300mA ，内阻约4Ω）

C.电压表（0～10V ，

内阻10K Ω）D.电压表（0～3V ，内阻10K Ω）E.电源（额定电压6V ，最大允许电流

2A ）F.

电源（额定电压9V ，最大允许电流

1A ）G.可变电阻（阻值范围

0～10Ω，额定电流1A ）H.可

变电阻（阻值范围

0～50Ω，额定功率0.5W ）I.导线若干根，电键一个。

⑴为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是。（用字母代号填写）

⑵在右边虚线框内画出电路图，并把图6所示实物图用线连接起来。

分析：①表及内外解法的选取小电珠的额定电流

额I =

U

P =

A 3.61≈0.16A=16mA ＜300mA ，电流表应选

B 。额U =6.3V ＜10V ，

电压表选C ，电源选F 。珠R =1

3.62

2

P

U

Ω≈40Ω比10K Ω小得多，仅比毫安表内阻大10倍，

故选用安培表外接法。②滑动变阻器及连接方法的选取

将可变电阻H 接到电源两端，其上电流大若致为I=

50

9A=0.18A ，而H 的

额定电流

H I =

50

5

.0=0.1A ＜0.18A ，而G 的额定电流为1A ，故从安全性上考虑不宜选用

H 。由于40Ω是可变电阻G 的中值的8倍，故选用分压式连接方式。

若使用限

流式，则在灯泡额定电压下，额I =

63

10A ，具体操作

时

额I ≈0.16A 应体现在安培表上，故滑动变阻器此时

大约分压为

滑U =9V －6.3V=2.7V 。故此时滑动变阻器

调节的阻值

R=

63

107.2≈17Ω＞10Ω，因此G 不可能用

限流法，必须使用分压式。答案：⑴BCFGI ；⑵电路图如图7所示，实物连接如图

8所示

解法指导

本题的关键是在“额定电压下”较准确测量这一要求使得变阻器

G 无法使用限流式，

一般来说，若待测电阻比滑动变阻器阻值大得多时，一般采用分压式。例4、（97年高考）某电压表的内阻在20K Ω--50 K Ω之间，现要测量其内阻，实验室提供下列

可选用的器材：

A 、待测电压表V （量程3V ）；

B 、电流表（量程）；

C 、电流表（量程）；