限流电路和分压电路

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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

/ ( R O +R 用),电流调节范围:U/R 用》I 用 > U/ ( R o +R

)。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 o 。另外,使用该电

路时,在接通电前,R o 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 的电压调节范围为 U > U 用》O ,即电压可调到零,电压调节范围大。 流调节范围为 E/R 用》I 用》O 。

使用分压电路,在当 R o

=O 。

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1OO 卩A 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 、O.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OV 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 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 时,电路中电流变化不明显,测得的电压和电流取值范围小。

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,

A.电流表(O 〜3A ,内阻约 O.O4Q )

B.毫安表(O 〜3OOmA ,内阻约 4Q ) 内阻1OK

Q ) D.电压表(O 〜3V ,内阻1OK Q ) E.电源(额定电压 6V ,

电源(额定电压 9V ,最大允许电流1A ) G 可变电阻(阻值范围 O 〜1OQ ,额定电流1A ) H.可

R o R 用 S

用两端

电 A R o B E, S

阻器的 阻 值

图可供选择的器材有:

C.电压表(0〜10V , 最大允许电流 2A ) F. +

G 、电键K 。

变电阻(阻值范围 0〜50Q,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

P 1

小电珠的额定电流 I 额=—=—— A 〜0.16A=16mA < 300mA ,电流表应选 B 。U 额=6.3V < 10V , 额U 6.3 额

U

2

6 32

电压表选C ,电源选F 。R

= —

6.3

P

40 Q 比10K Q 小得多,仅比毫安表内阻大 10倍,

1

故选用安培表外接法。

②滑动变阻器及连接方法的选取

9

将可变电阻H 接到电源两端,其上电流大若致为I= —A=0.18A ,而H 的

50

10 5

额定电流I H = J^=0.1A < 0.18A ,而G 的额定电流为1A ,故从安全性

V 50

上考虑不宜选用 H 。由于40Q 是可变电阻G 的中值的

10

流式,则在灯泡额定电压下, I 额=——A ,具体操作

63

8倍,故选用分压式连接方式。

时I

额~

0.16A 应体现在安培表上,故滑动变阻器此时

大约分压为U

=9V — 6.3V=2.7V 。故此时滑动变阻器

调节的阻值R =

27

10

沁17Q> 10Q ,因此G 不可能用

63

若使用限

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

解法指导I 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 20KQ --50 KQ 之间,现要测量其内阻,实验室提供下列

可选用的器材:

8所示

A 、待测电压表 V (量程3V );

B 、电流表 血

D 、电流表

(量程却吨

);C 、电流表九I (量程5flU|);

(量程0.6 A ) E 滑动变阻器R (最大阻值1£); F 、电源国(电动势4V ); F 、

图8

■ ■ ___ -

K