滑动变阻器两种接法的比较和选择-
专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法

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。
电学实验中滑动变阻器两种连接方式的选择

1.两种电路及其变压范围(1)分压式电路及其变压范围如图1所示为分压式电路,由电路可以看出,若P在A端,灯泡电压;P向右滑动的过程中,逐渐增大;当P在B端时,。
不难看出,灯泡L 两端电压的变化范围在之间。
如果灯泡L的额定电压为,则L两端电压在之间。
(2)限流式电路及其变压范围如图2所示为限流式电路,由电路可以看出,若P在A端,灯泡电压;随P向下滑动的过程中,滑动变阻器的有效电阻逐渐增大;则L的分压逐渐减小,当P在B端时达到最小值。
则不难看出,灯泡L两端电压的变化范围在之间。
比分压式连接方式的变压范围要小。
2.分压式电路的使用条件根据分压式连接方式的变压范围比较大这一特点,在以下几种情况中,滑动变阻器需要采用分压式接法。
(1)实验中要求负载电压变化范围大,应把滑动变阻器连接成分压式电路例1.测定“V,W”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,器材如下:蓄电池V,电流表、电压表(0~3V)、滑动变阻器,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。
解析:本实验中要求“灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值”,这种要求是限流式电路无法做到的,故应该连接成分压式电路,其实验电路如图3所示。
(2)实验中用小阻值滑动变阻器控制大阻值负载,应把滑动变阻器连成分压式接法如果滑动变阻器的电阻小于负载的电阻值,若连成限流式,根据限流式接法的电压变化范围知负载电压的最小值等于,若,则,即负载两端的电压变化范围太小而造成非常大的偶然误差,这不符合我们的实验要求。
因此,必须把滑动变阻器连接成分压式电路。
例2.用伏安法测定一个阻值约为KΩ,额定功率为W的电阻,备用器材有:①电流表(µA,KΩ);②电流表(µA,Ω);③电压表(V,KΩ);④电压表(V,KΩ);⑤电压表(V,KΩ);⑥两节干电池,每节电动势V,最大电流A;⑦直流稳压电源(V,A);⑧直流稳压电源(V,A);⑨滑动变阻器阻值约为KΩ,额定功率为W。
滑动变阻器的两种接法(经典实用)

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。
滑动变阻器两种连接方式1

滑动变阻器两种连接方式:保护电路、多次测量取平均值 限流式缺点:
1、不能停止(关闭)用电器工作;
2、当滑动变阻器远小于用电器的电阻,既基本起不到保护电路的作用,又基本起不到改变电流的作用
分压式:实现上面缺点
欧姆定律计算题
比例法:串联(正比):U1/U2=P1/P2=W1/W2=E1/E2=Q1/Q2=R1/R2 (电流相等) 并联(与电阻成反比) :I1/I2=P1/P2=W1/W2=E1/E2=Q1/Q2=R2/R1(电压相等) 电源电压相等法:
使用特征:主治变态电路问题,(变态原因:1开关断开闭合2滑动变阻器滑片的移动)电源电压不变
应用步骤;1:U=U'(始末状态电压相等)2:IR=I'R'
关键:1、总电阻R 的展开来自于正确的电路分析2、始末状态电流比更是解题的关键 获取电流比方法:1.直接给数值2.直接给比值3.通过同一导体在始末状态电压比直接推导电流比4.通过同一导体在始末状态功率比推导电流比5.通过不同导体在不同状态下功率比推导电流比6.通过不同状态下的总功率比推导电流比
和等关系法:
特征题目暗示法:已知条件分散,物理量、位置
主治对象:单态问题或并态问题
应用步骤:1、先建立功率和的关系2、并联电压、并联电压穿针引线3、得出一元二次方程
(如果题中出现3个未知量应该想到比例法)
常见连接模型:
一、全部接入:滑片P 的移动只能改变电压表的测量范围不能改变连入电路的有效电阻
二、半身不遂:滑片p 的移动可以改变连入电路的有效电阻从而改变电路中的电流
三、同级并联模型:P 在中点时阻值最大,在两端时最小
伏安法测电阻内接法适合测量大电阻,外接法适合测量小电阻 P a b P a b V P a
b P a b。
滑动变阻器的两种接法

滑动变阻器的两种接法两种接法中滑动变阻器阻值的选择①限流接法中为使负载的电压能平稳地由电压表半偏到满偏,选择的滑动变阻器的阻值大约为被测电阻的几倍或十几倍。
实际测量时,要求工作电路上的测量值(电压、电流)范围广一些,以减小误差。
限流接法中,滑动变阻器若比负载电阻的阻值小得多,则负载电压变化范围太小,不利于取得多组数据,甚至在某些题目中不满足保护负载的安全要求。
但若滑动变阻器的阻值比负载电阻大得太多,又不方便调节到有效的多组电压,表现为接入电路的阻值较大时,负载上分得的电压几乎为零,指针偏角不明显,读数的误差大;当接入电路的阻值与负载相当时,又已经没有几根电阻丝可调节,稍一滑则电阻为零,操作不方便。
②分压接法中要滑动变阻器阻值远小于工作电路阻值,才能有稳定的输出特性,有利于调节。
因为这种情况下,负载与滑动变阻器并联的总阻值约等于与之并联的那部分阻值。
这样负载两端的电压(即并联部分的电压)与干路中那部分电阻的电压比就约等于滑片左右两边的长度比,故随着滑片的移动,负载两端的电压能稳定均匀地增加。
思考:分压电路为什么也不选择阻值远大于负载电阻的滑动变阻器?(提示:也是操作不方便。
)4.分压、限流电路的选择若限流接法能满足要求,一般用限流接法,所以一般先用限流电路估算。
若能满足条件就不用分压。
采用分压接法时一般是以下原因:①题目要求加在工作电路上的电压(或电流)从零开始变化(或要求变化范围尽可能大),应采用分压接法。
②滑动变阻器阻值限制。
如滑动变阻器总阻值小于被测电阻阻值,采用限流接法时工作电路的电压、电流值变化范围不大,则采用分压接法,这时滑动变阻器阻值小一些比较好,一般小于负载电阻的一半,即滑动变阻器阻值远小于负载电阻时用分压接法。
如滑动变阻器总阻值大于被测电阻阻值(一到几倍),且不要求工作电路上电压从零开始调节,可采用限流接法。
③限流电路中滑动变阻器打到最大也不能满足安全要求的应用分压接法。
电学实验滑动变阻器使用 (3)

考点四、.控制电路选择:滑动变阻器的限流接法和分压接法两种接法比较方式 内容限流式接法分压式接法对比说明 两种接法电路图串、并联关系 不同 负载R 上电压调节范围RER +R 0≤U ≤E 0≤U ≤E分压电路调节 范围大 负载R 上电流调节范围E R +R 0≤I ≤ER0≤I ≤ER分压电路调节 范围大 闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路 元件由上表可以看出:滑动变阻器的分压式接法中,电压和电流的调节范围大,限流式接法较节能. 2.两种接法的选择(1) 选择不同接法的原则⎩⎪⎨⎪⎧安全性原则⎩⎪⎨⎪⎧不超量程在允许通过的最大电流以内电表、电源不接反方便性原则⎩⎪⎨⎪⎧ 便于调节便于读数经济性原则:损耗能量最小(2)两种接法的适用条件①限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小).②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大).③如果R 很小,限流式接法中滑动变阻器分得电压较大,调节范围也比较大.R 很大时,分压式接法中R 几乎不影响电压的分配,滑片移动时,电压变化接近线性关系,便于调节.a .若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法.b .若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化不明显,此时,应改用分压电路.c .若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式接法.d .两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法电路简单、耗能低.例1、实验室购买了一捆标称长度为100m 的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。
该同学首先测得导线横截面积为20.1mm ,查得铜的电阻率为m ⋅Ω⨯-8107.1,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻x R ,从而确定导线的实际长度。
滑动变阻器的两种接法

A.电压表(0—5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0—10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0—0.3A,内阻2.0Ω)
D.电流表(0—6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
答案见:课本P47电路图
F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线
请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器,再画出实验
• 13、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异 纸上画饼充饥,无补于事。Saturday, December 12, 2020
12-Dec-2020.12.12
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滑动变阻器的两种接法比较和选择

滑动变阻器的两种接法比较和选择一、滑动变阻器的两种连接方式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. 二、两种电路的比较1.从调节范围上比较分压电路优点:调节范围宽,其次是它的电流,电压都包含了0值且与R 0无关。
2.从方便调节的角度比较其中,在限流电路中,通R L 的电流I L =R R E 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.即R 0越大,电流、电压变化范围越大; R 0越小,电流、电压变化范围越小.在分压电路中,并联电路电阻比小的那个还小,当R 0>>R L 时,R 并≈R L ,所以R L 两端电压随R 0增大而增大,几乎不受负载影响。
当R L 比R 0小或小很多时,R 并≈R 0这时几乎不受影响,不宜采用分压电路。
归纳为:大负载 R 0>R L 时,分压电路 小负载 R 0<R L 时,限流电路 3.从两电路连线和节能角度比较从两电路连线方面看,限流电路简单,分压电路复杂。
从两电路节能方面看,限流电路耗能小(EI L ),分压电路耗能大(E(IL +I ap ))。
三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 (1)下列三种情况必须选用分压式接法①要求回路中某部分电路电流或电压实现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),即大范围内测量时,必须采用分压接法.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.因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻约为R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=RU·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.③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 的额定值时,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,采用限流式接法.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,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.【例】如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下: A .待测电阻Rx (约100Ω) B.直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω) C.直流电压表(量程0-3V,内阻5K Ω) D.直流电源(输出电压4V ,内阻不计)F .滑动变阻器(阻值范围0-15Ω,允许最大电流1A )根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
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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。
U0 U 0 12 I max A 0.6 A Rx RA r Rx 20
可见,电流表的量程选0.6安培即可。 ⑷线路连接如下:
V A ARX源自R⒊ 某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量 其内阻。实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表(量程是3V) 电流表(量程200µ A)
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,金属导线长约0.8米,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。图中安培表的 量程为0.6安,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。
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。
电流表(量程5mA)
电流表(量程0.6A) 滑动变阻器(最大阻值1 千欧) 电源(电动势4V)
V
A
电键K ⑴ 所提供的电流表中,应选用 ( 填字母代号) ⑵为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画出符合要 求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)
⒋图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实 物图。器材规格如下: ⑴待测电阻Rx(约100欧) ⑵直流毫安表(量程0—10 毫安,内阻50欧) ⑶直流电压表(量程0—3 伏,内阻5千欧) ⑷直流电源(输出电压4伏,内 阻可不计) ⑸滑动变阻器(阻值范围0—15 欧,允许最大电流1安) ⑹电键一个,导线若干条
可见,只有选用分压式接法。 ⑷线路连接如下:
5、练习 ⒈某人用下列器材测量小灯泡的伏安特性。 请将所给器材连成合适的电路。
高二物理专题讲座
——滑动变阻器两种 接法的比较和选择
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 A
P
R B
⑵两种接法的等效电路
P A R B
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
根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
分 ⑴由于待测电阻大于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采 析 用分压式接法。 ⑵由于RA与RX相当,而RV>>RX,所以,采用安培表外接式。 ⑶若选用限流式接法,则通过回路的最小电流为:
U0 4 I min A 24m A10m A Rx R RA 100 15 50
分析: ⑴由于 R x
n 10 102 RA 0.125
、
RV 1.5 104 103 RX n 10
A A
可见,RV与RX相差更大些,应采用安培表外接式。 ⑵由于待测电阻小于滑动变阻器的全 V 值电阻,所以变阻器应采用限流式接 法。 电路图如图所示 RX R
⑶由于通过电路的最大电流为:
U 0 RL U 图2电路中:U L 0 R RL
⑵从电流的调节范围来看
U0 图1电路中: I L 0 RL
U0 U 0 图2电路中: I L RL R RL
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。
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0~0.6~3安培的安培表(0~0.6安培挡的内 阻为0.125欧,0~3安培挡的内阻为0.025欧),一个量程为0~15 伏的伏特表(内阻为1.5×104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。