260332-滑动变阻器两种接法的比较和选择-.ppt

高三物理
——滑动变阻器两种接法的比较和选择
P
A R B
P
A R B
1、两种接法——分压器接法与限流器接法
⑴变阻器的常规处理——将变阻器从滑动触点P分成两个部分,把一个完整的变阻器看成是由两部分串联组成的,如下图所示。
P
A R B
⑵两种接法的等效电路
2、两种接法的比较
⑴从电压的调节范围来看
图1电路中:UL=0→U0
图2电路中:
⑵从电流的调节范围来看
图1电路中:
图2电路中:
可见:分压式接法的最大优点是它的调压(或调流)范围宽,其次是它的电压、电流范围都包含0值且跟R无关:而限流式接法不仅调压(或调流)范围较窄,而且其电压、电流范围都不含0值还跟R有关。
⑶从方便调节的角度来看
分压式接法以RL>R尤其以RL>>R为优;而限流式接法应以RL<R或跟R相当,即RL≤R为宜。
⑷从节能方面来看
在满足负载需要的情况下,限流式电路消耗的总功率小,电源负担轻;而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。
⑸从电路结构上看
限流式电路简单,而分压式电路比限流式要复杂得多。
3、两种接法的选择原则
⑴从实验的目的和要求上看
若需要大范围调压或需小电流调节,尤其是要求含0值的电流、电压调节,那就非分压式接法莫属了。若仅仅是为了电路的安全,而对电压、电流的调节又没有特殊要求时,则选择限流式接法还更简便、更节能一些。
⑵从方便调节的角度来看
通常对小阻值滑动变阻器或大阻值负载(RL 与R相比较),以分压式接法为优;相反对大阻值滑动变阻器或小阻值负载则以限流式为宜。
⑶具体选择时可参照以下几点进行
①当用电器的电阻比滑动变阻器的全值电阻小,或者两者差不多时,一般选择限流电路。
②当用电器的电阻远大于滑动变阻器的全值电阻时,应选择分压电路。
③当用电器的电压或电流要求从零开始连续可调时,应选择分压电路。
④若采用限流电路时,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流,应选择分压式。
⑤当两种电路都能满足实验要求时,应优选选择限流电路。
⑥如果题目中的待测负载电阻额定值不清楚,为了安全也接成分压电路。
4、例题
⒈在测定金属电阻率的实验中,,直径小于1毫米,电阻在5欧左右。用伏安法测金属导线的电阻R。试把图中所给的器材连成测量R的合适的电路。,内阻接近1欧;伏特表的量程为3伏,内阻为几千欧;电源的电动势为6伏;变阻器的阻值为0~20欧。在闭合前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。
⑴由于待测电阻小于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用限流式接法。
⑵由于RA与RX相当,而RV>>RX,所以,采用安培表外接式。
注意:先连主干回路,再将电压表并上。
2、有一个量程为0~~3安培的安培表(0~,0~),一个量程为0~15伏的伏特表(×104欧姆),一个滑动变阻器(电阻为0~200欧),一个电压为12伏特的蓄电池组,一个电键和一些导线。要使用这些器件用伏安法测量一个阻值约为几十欧的线圈的电阻。
⑴画出实验应采用的电路图。
⑵在实物图中画线,把所示器件连接成电路。
⑴由于
、
可见,RV与RX相差更大些,应采用安培表外接式。
分析:
⑵由于待测电阻小于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用限流式接法。
V
电路图如图所示
RX R
A
A