滑动变阻器的两种接法讲解
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初中物理滑动变阻器的接法讲解
滑动变阻器是一种电阻器,它可以通过滑动滑动片改变电阻值,常用于调节电路中的电阻值。
在初中物理学习中,学生需要掌握滑动变阻器的接法方法,本文将为大家讲解滑动变阻器的接法。
1.串联接法
串联接法是将多个滑动变阻器按照一定顺序连接起来,电流从一个滑动变阻器的一个端口流入,通过滑动变阻器内部的电阻,然后从另一个端口流出,并进入下一个滑动变阻器的一个端口,如此连接下去。
串联接法的电阻值等于各滑动变阻器的电阻值之和。
因为电流只有一条通路,所以串联接法的电流强度相同。
2.并联接法
并联接法是将多个滑动变阻器的一个端口和一个端口连接起来,另外一个端口和另外一个端口连接起来,如此连接下去。
并联接法的电阻值等于各滑动变阻器电阻值的倒数之和的倒数。
因为电流有多条通路,所以并联接法的电流强度不同。
3.混合接法
混合接法是将滑动变阻器按照一定的顺序和方式连接起来,既包含串联接法,也包含并联接法。
混合接法的电阻值要根据实际情况计算,电流强度也不同。
因为电路比较复杂,所以需要根据具体情况进行分析计算。
总之,滑动变阻器的接法方法有串联接法、并联接法和混合接法
三种。
初中物理学生需要根据实际情况选择正确的接法方法,并掌握计算电阻值和电流强度的方法。
滑动变阻器的限流式和分压式接法(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——限流式;如图1所示,当滑动头P 从右端向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
2.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——分压式。
如图2所示,电阻R 与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等,改变P 的位置改变用电器R 两端电压,实现调制电压作用。
(二)两种电路选取: 1.两种电路的比较:⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
2.选择原则:由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)。
例:在如图所示电路,已知U =5V ,通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电,电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。
求: ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%, 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
⑴限流式接法⑵分压式接法⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少?但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变化;例:测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例:用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。
3.几点说明:⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
滑动变阻器的两种接法(经典实用)
滑动变阻器是一种流行的电子元件,它可以在电子设备中用来控制电路的功率和信号
的强度。
滑动变阻器的连接方式主要有两种:“经典”和“实用”。
“经典”连接滑动变阻器的方法是:将滑动变阻器的两个端子焊接到电路的负极和正
极之间。
经典的连接方法把电路当作两个不同的参数,并用滑动变阻器来模拟电路的参数,进行调节可以完成电子产品使用时在一定条件下所需要的效果。
例如,可以使用滑动变阻
器来调节电路的功率,以实现产品在不同条件下所允许的使用效果。
以上是经典和实用两种连接滑动变阻器的方法。
这两种接法在应用中各有优势,根据
具体工程要求,可以采用不同的接法进行连接,使用不同的功能来完成所需的效果。
滑动变阻器的分压接法和限流接法邛崃一中——杨忠林滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器,它在电路中的接法有分压和限流两种,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。
教材对此又没有理论的讲解,又没有实际的指导,学生感到无从下手,笔者从多年的教学经验,结合电路分析,对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。
一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析1 •滑动变阻器的分压接法如图1所示的电路中,滑动变阻器总电阻为R 0,输入电压为U o,负载电阻R两端的电压U随变阻器调节变化情况作如下的讨论:U o首先,不接负载R时,输出端的电压U= R ap,可见,U与成正比,输出电压电线R o性的,如图1 (b)中①所示。
换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0 —U o。
其次,当滑动变阻器的aP连接负载电阻R时,P点左边电路的等效电阻减小,与P 点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图 1 (b [②所示。
再次,当负载电阻R很小,对于确定的R ap,左部分分得的电压将更小,如图如图1 (b)③所示。
可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压,负载阻值应该较大。
换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。
2•动变阻器的限流接法如图2所示的电路输入电压为U 。
,滑动变阻器总阻值为R o ,滑动变阻器对负载 R o电流的控制情况作如下的讨论:U o当Rap=O 时,电路中的最大电流 I m=■, RI m I m当Rap 最大值Ro 分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为2、;、I m 6U o U o U o负载电阻R 两端的最小电压 Umin 为 、—、……246 由此可见,若滑动变阻器总电阻R o 较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。
但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R o 越大越好。
R o 很大,其单位长度的阻值越大,触头P 处a 点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流就很小,要 连续均匀地调节电流,负载 R 两端的电压,滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很不方便。
例谈滑动变阻器的两种接法在高考物理实验题中,我们多次考查滑动变阻器的两种接法──分压式与限流式。
但虽多次考查,仍有很多学生出错。
为什么会出现这一现象?主要原因是学生没有掌握好两种连接方式的特点及作用,遇到具体问题时不知道该如何连接。
一、限流式连接方式的特点滑动变阻器用作限流时,其连接如图1所示。
它是把滑动变阻器串联在电路中,用以控制或调节电路中的电流。
使用时,连接滑动变阻器的导线应分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱。
此电路中,待测电阻Rx两端电压的调节范围约为E·Rx/(R+Rx)和E之间。
二、分压式连接方式的特点滑动变阻器用作分压时,其连接如图2所示。
它是从滑动变阻器上分出一部电压在待测电阻上。
其优点是当它的滑动触头从a端向b端滑动时,待测电阻Rx上可分得从零开始连续变化的所需电压(限流式不能),电压的调节范围是0和E之间,比用作限流时调节范围要大。
三、两种连接方式的选取在负载电流要求相同的情况下,限流电路中干路电流比分压电路中的干路电流更小,所以限流电路中消耗的总功率较小,电源消耗的电能就较小,这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1.若实验要求某部分电路的电压变化范围较大,或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调,或要求多测几组I、U数据,则必须将滑动变阻器接成分压电路。
例1 测定小灯泡“6V,3W”的伏安特性曲线,要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调。
供选择的器材有:电压表V1(量程6V,内阻20kΩ),电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω),电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω),变阻器R1( 0~100Ω,0.5A),变阻器R2(0~20Ω,0.2A),学生电源E(6~8V)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析:不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑,还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑,限流电路都难以满足要求,因此必须采用分压电路。
浅析滑动变阻器的两种连接方式——限流器和分压器物理《考试说明》中把对能力的考核放在了首要的位置,而“实验能力”则是能力五个方面中的一个方面。
在对“实验能力”的要求中明确指出“会正确使用”知识内容表中列出的仪器。
而“滑动变阻器”就是其中的一个。
本文着重分析滑动变阻器在实验电路中的两种连接方式——限流器电路和分压器电路。
一、两种电路及其变压范围1.分压器电路及其变压范围图1所示为分压器电路,就电路中可以看出,若P在A端,U=0;P 向右滑动的过程中,U逐渐增大;当P在B端时,U=E。
则不难看出:灯泡L两端电压的变化范围在0—E之间。
如果L额定电压为U0,且U0<E,则L两端电压在0—U0之间。
2.限流器电路及其变压范围图2所示为限流器电路,就电路中可以看出,若P在A端,U=E,随P向下滑动,有用电阻R A逐渐增大,则L的分压U逐渐减小,P在B端时U达最小值U=R x E/(R x+R),则不难看出,灯泡L两端电压变化范围在R x E/(R+R x)~E之间,它比分压器的范围要小。
二、分压器电路的使用条件将滑动变阻器接成分压器有它自然的使用条件,即题中有条件标志,而这些标志绝大多数来源于分压器的变压范围大。
1.题目要求负载电压变化范围大,应把滑动变阻器接成分压器电路[例1]测定“3.0V,0.6W”小灯泡的功率,并研究小灯泡的电流随电压变化关系的实验。
器材有:蓄电池组6V,电流表、电压表(0~3V)、变阻器,要求实验中灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值。
试画出实验电路图。
析与解:题目中要求“实验中灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值”,这便是标志这是限流器所无法办到的。
故应结成分压器,其实验电路如图3(外结法分析略)。
2.题目中用小阻值滑动变阻器控制大阻值负载,应把滑动变阻器接成分压器如果滑动变阻器的电阻小于负载电阻的阻值,那么,若结成限流,据限流器的变压范围知U的最小值等于R x E/(R x+R),若R x》R,有U≈E,即负载两端的电压变化范围因太小而造成非常大的偶然误差,这是我们实验中的大忌。
滑动变阻器的限流接法和分压接法被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求,为满足这一要求,供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成,滑动变阻器在电路中有两种连接方式:1.限流接法如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是:E R R E R x x ~0,为了保护负载,闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2.分压接法如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是:E ~0,为了保护负载,闭合电键前滑动触头应滑到b 点.3.两种接法的比较:分压接法电压调解范围大,限流接法电压调解范围小,但限流接法电路耗能小.4.两种接法的选择滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压,但在相同条件下调解效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法.(1)通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,电路结构简单,因此应优先考虑.(2)为了便于调解,在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法;在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法.(3)在下列情况下必须采用分压接法:①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解,只有分压接法才能满足.②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小,若采用限流接法,无论怎样调解,电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压),为了保护电表或其它元件,必须采用分压接法.③伏安法测电阻实验中,当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时,若采用限流接法,待测电阻上的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据,也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流(或电压),应选择分压接法.图4 图5。