分压限流-内接外接
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方法选择我做主一、伏安法测电阻伏安法测电阻是物理课本中介绍的基本方法,其基本的原理图如1、2所示:其中图1是安培表的外接法,适合测小电阻,R X 的测得值小于其真实值,实际测量的是R X 与R V 的并联值,原因是电压表示数等于R X 两端电压,电流表示数大于流过R X 中的电流。
图2是安培表内接法,适合测大电阻,R X 的测得值大于其真实值,实际测量的是R X 与R A 的串联值,原因是电压表示数大于R X 两端电压,电流表示数等于流过R X 中的电流。
结论“大内偏大,小内偏小”即测大电阻用内接法,测量值比真实值偏大;测小电阻用内接法,测量值比真实值偏小。
选择电流表内接和外接的方法①如果x R 、A R 、v R 大约阻值知道时,在满足x v R R <<满足时,采用外接法;当x A R R >>时,采用内接法。
②临界电阻法判断 先算出临界电阻值0A v R R R =,若0x R R <采用电流表外接法;若0x R R >采用电流表内接法。
③试触法 即通过改变电表的连接方式,电表示数变化情况确定内接还是外接。
具体判断时可采用比较I I ∆和U U ∆大小的方法来判断采用内接法还是外接法。
若I I ∆>U U ∆,应采用内接法;若I I ∆<UU∆,应采用外接法。
二、滑动变阻器的限流接法与分压接法两种电路的比较 图1限流法 图2分压法两种电路的选择通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流法为主。
在下面三种情况下必须选择分压接法a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节,只有分压电路才能满足。
b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保持电表和电阻元件免受损坏,必须采用分压接法c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,为了能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择分压接法。
分压还是限流内接还是外接方法选择我做主在电路设计和分析中,分压和限流是两种常见的电路调节方法。
它们在不同的应用场景下具有不同的优势和限制。
下面我将详细介绍这两种方法,并根据实际情况进行讨论,最终给出选择建议。
1.分压方法:分压是通过串联电阻来实现的。
该方法通过将输入电压分成较小的部分,以便在电路的不同部分中使用。
分压器通常由两个电阻组成,其中一个电阻与负载器连接,另一个电阻与电源连接。
通过合适选择电阻值,可以得到所需的输出电平。
分压方法的优点:a)简单实用:使用电阻器进行分压是一种简单而经济的方法,不需要额外的电子元件。
b)短路保护:分压电路通过电阻来限制电流,并可以提供一定的短路保护功能。
c)稳定输出:分压电路的输出电压与电阻比率成正比,可以提供相对稳定的输出。
分压方法的限制:a)电源依赖:分压电路的输出受到电源电压的影响,电源波动会直接影响输出电压。
b)牺牲功率:分压电路会消耗一部分电源功率,因此它的效率较低。
c)电阻值选择有限:选择较小的分压比例时,电阻值可能会变得非常小,导致电流流失较大。
2.限流方法:限流是通过串联电流限制器来实现的。
该方法通过控制电流的大小来实现对电路的调节。
电流限制器可以是电阻、晶体管或其他电子元件。
限流方法的优点:a)稳定电流:限流电路可以确保通过负载的电流不会超过设置的限制值。
b)精确控制:限流电路可以通过调节电阻或其他元件的值来精确控制电流。
c)适应性强:限流电路可以适应不同的负载变化,以确保稳定的电流输出。
限流方法的限制:a)较复杂:相对于分压方法,限流方法可能需要使用更多的电子元件和更复杂的电路设计。
b)较高的成本:与分压方法相比,限流方法可能需要更多的成本用于购买和集成电子元件。
c)功率热损耗:限流电路通常需要分散电流过载,这可能导致更高的功率热耗散。
根据具体应用情况选择合适的方法:基于上述分析,我们需要根据特定应用场景的要求和限制来选择合适的方法。
以下是一些指导原则:1.如果只需要简单的电压调节,分压方法可能是首选。
恒 定 电 流 二知识点一:滑动变阻器的使用方法: a 限流接法。
b 分压接法。
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.负载R 上电压调节范围 负载R 上电流调节范围 相同条件下其中,在限流电路中,通R L 的电流I L =0R R L +,当R 0>R L 时I L 主要取决于R 0的变化,当R 0<R L 时,I L 主要取决于R L ,特别是当R 0<<R L 时,无论怎样改变R 0的大小,也不会使I L 有较大变化.在分压电路中,不论R 0的大小如何,调节滑动触头P 的位置,都可以使I L 有明显的变化. 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.(1)下列三种情况必须选用分压式接法①、若要求被测电阻两端电压变化范围较大,或需要从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),必须采用分压接法.分压式电路中,在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下,应该选择量程较小的变阻器(调节效果好,电压变化均匀)。
②、当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法.③、当用电器的电阻R L 远小于滑动变阻器的最大值R 0,为使被测电阻中的电流有明显变化,应采用分压接法. ④、若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定电流时,只能采用分压接法.(2)下列情况可选用限流式接法①、测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0,两种接法都可以,采用限流式接法较好,节能省电.②、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.③、没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.知识点二:电流表内接法与电流表外接法的比较根据欧姆定律的变形公式IUR =可知,要测某一电阻x R 的阻值,只要用电压表测出x R 两端的电压,用电流表测出通过x R 的电流,代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。
选修3-1电学重点实验复习一、 测量电路的选择(电流表的内、外接问题)外接法(电流表在电压表的外部) 内接法(电流表在电压表的内部) 用来测小电阻(一般指几Ω至几十Ω) 用来测大电阻(一般指上几百甚至上千Ω) 记忆口诀:外小小内大大(外接法用来测量小电阻且测量值比真实值偏小,内接法用来测量大电阻且测量值比真实值偏大)二、 供电电路的选择(限流式、分压式问题)可以用限流式供电时就不能用分压式进行供电,因此我们只需要记住必须用分压式供电的三种情况:1、要求电压或电流从0开始调(比如描绘小灯泡的伏安特性曲线必须采用分压式供电)或者电压或电流的调节范围尽可能大时(放心题目会给的)2、电表量程较小而电动势较大(即采用限流式供电时,只要接通电路就会损坏电表。
)3、滑动变阻器的电阻远小于被控制的电阻(比如要测量的电阻几千Ω而滑动变阻器只有几十Ω,调节滑动变阻器时电表读数变化不明显。
)同学们,请仔细观察以上四幅电路图,它们分别采用了怎样的测量和供电电路?此外,你们发现了什么?A R AB P D S E V R x A R A B P A R xS E V R A BPC SE R x V AR A B P B R x S E V A实验一、测定金属的电阻率一、实验目的(1)学会使用各种常用电学仪器,会正确读数. (2)学会使用螺旋测微器并掌握正确读数方法.(3)学会用伏安法测量电阻的阻值,测定出金属的电阻率. (4)学会选择滑动变阻器的连接方式(分压、限流). 二、实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测导线的电阻R ,由 ,得 三、实验器材及原理图待测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干.例1:某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材: A.电池组(3 V ,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A ,内阻0.0125 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V ,内阻4 k Ω)E.电压表V2(0~15 V ,内阻15 k Ω)F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用 (填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx 在组成测量电路时,应采用安培表 接法,将设计的电路图画在图甲的方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如图乙,则读数为 mm.(4)若用L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为R ,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ= .2π·4RS d R L Lρ==LR S ρ=甲四、巩固练习1. 某同学测定一根金属丝的电阻率.①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为_________mm .②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:a .将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)b .将红、黑表笔短接,调节________调零旋钮,使欧姆表指针指在_________处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如左下图所示,则此段电阻丝的电阻为__________Ω.③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V 的直流电源、3V 量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用: A .电流表A 1(量程0.3A ,内阻约1Ω) B .电流表A 2(量程0.6A ,内阻约0.3Ω) C .滑动变阻器R 1(最大阻值为10Ω) D .滑动变阻器R 2(最大阻值为50Ω)为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材前面的字母).请在右上图中补齐连线以完成本实验.2.在测定金属丝电阻率的实验中,金属丝长约0.8m ,直径小于1mm ,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:①用螺旋测微器测量金属丝直径如图,则图中读数为 ;-+A-+V1510②用伏安法测量金属丝的电阻R。
一、滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据 :1.限流式图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围E E RR x ~R x限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.2.电能损耗较小. 2.分压式 图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围0~E 分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大.分压限流的选择1. 负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连读可调,应选分压电路.2. 若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ,应选分压电路.3. 若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4. 两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路总功率小。
5. 特殊问题要具体问题具体分析.题型一:电流表内外接、限流和分压接法的选择。
用伏安法测量一个定值电阻阻值,器材规格如下: (1)待测电阻(约100Ω)(2)直流毫安表(量程10mA ,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程3V ,内阻5k Ω) (4)直流电源(输出电压4V ,内阻可不计)(5)滑动变阻器(阻值范围15Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干题型二:电压表和电流表量程的选择、滑动变阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择有一待测电阻Rx ,阻值约为5Ω,允许最大功率为1.25W ,现欲比较精确的测定其阻值。
除待测电阻外,备用器材及规格如下:⑴电压表(0~3V ~15V )3V 量程内阻约为3k Ω;15V 量程内阻为15 k Ω; ⑵电流表(0~0.6A ~3A )0.6A 量程内阻为1Ω;3A 量程内阻为0.25Ω; ⑶滑动变阻器(20Ω,1A ); ⑷滑动变阻器(2k Ω,1.5A ); ⑸蓄电池组(6V ,内阻不计); ⑹电键、导线。
二、电流表内接法与外接法选择:(1)阻值判断法:当 V R R 〈〈时,采用电流表“外接法” 当 A R R 〉〉时,采用电流表“内接法” (2)试触法:u u ∆与I I∆比较大小 若u u ∆大,则选择电压表分流的外接法若II ∆大,则选择电流表分压的内接法例:有一未知的电阻R x ,为较准确的测出其阻值,先后用如图(a )、(b )两种电路进行测试,利用(a )测的数据为“2.7V 、5.0mA ”,利用(b )测的数据为“2.8V 、4.0mA ”,那么,该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )A. 560Ω,偏大;B. 560Ω,偏小;C. 700Ω,偏小;D. 700Ω,偏大。
分压还是限流内接还是外接方法选择我做主首先,分压和限流是解决电路中过电压和过电流问题的两种方法。
-分压是通过改变电路中元件的电压分配比例,从而降低过电压现象。
分压方法适用于需要对电压进行调整和降低的场合。
在实际应用中,常见的分压电路有电阻分压和二极管分压。
-限流是通过限制电路中的电流大小,避免过载和短路发生。
限流方法适用于需要保护电路和元件不受过电流损坏的场合。
在实际应用中,常见的限流电路有电流限制器、保险丝等。
其次,内接和外接是指电路元件与其他电路元件之间的连接方式。
-内接是指将电路元件(如电阻、电容等)直接连接在主电路中的一种连接方式。
内接的优点是结构简单,占用空间小,但在更换元件时较为困难。
-外接是指将电路元件通过插座、接线端子等外接在主电路中的一种连接方式。
外接的优点是便于更换元件,但占用空间较大,且插座等连接部件会增加电路的接触电阻。
当在电路设计中需要选择分压或限流以及内接或外接时-根据实际需求,首先确定需要解决的电路问题是过电压还是过电流。
如果是过电压问题,则可以选择分压方法;如果是过电流问题,则可以选择限流方法。
-根据电路的复杂程度和实际需求,选择是否需要更换元件。
如果需要更换元件,则可以选择外接方法;如果元件不需要更换或更换困难,则可以选择内接方法。
-考虑电路的空间占用和结构简洁性。
如果空间有限或需要保持电路结构简洁,则可以选择内接方法;如果空间较大或需要更换元件的便利性,则可以选择外接方法。
综上所述,分压和限流、内接和外接是电路设计中的一些选择问题,根据实际的需求和考虑到电路的复杂性、空间占用和结构简洁性等因素,我们可以选择适合的方法。
最终选择的方法应该能够有效解决电路问题,并满足实际应用的要求。
选要清楚滑动变阻器的分压接法和考虑限流接法的优、缺点:1.限流接法线路结构简单,消耗能量少;2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;选用原则:1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;2.下列情况之一者,必须采用分压接法:(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时(零起必分);(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时(烧表必分内大外小的三种解释1.小电阻用外接法测量大电阻用内接法测量更准确!(所谓“大小”,是与√RV RA比较)2.外接法测量值偏小,内接法测量值偏大(因为电压表分流,电流表分压)3.在不知道待测电阻阻值范围时,用“试触法”,内外接都试一试。
两次测量电流表A示数变化|I1-I2|/I1,电压表V示数变化|U1 -U2|/U1A表变化大,用内接法;A表变化小,用外接法(注意此时的“内大外小”是针对电流表!)测电阻的伏安法选择:测大电阻选用内接法,测小电阻选用外接法,简称内大外小(“内”字中一个“大”字,“外”字中有半个“小”字)。
①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E(R是变阻器最大阻值)分压0~E②能用限流一定能用分压。
以下情况只能用分压:a、电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流<E/(R+r+Rx+RA) [r是电源内阻,R是滑动变阻器最大阻值〕b、滑动变阻器最大阻值很小一般小于Rx/3(Rx的电流、电压变化太小)c、题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”两种连接方式的选择原则(1)节能优先的原则在实验中,如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时,因为限流方式比分压方式节能,应先考虑限流方式。