滑動變阻器是中學電學實驗中常用的儀器,它在電路中的接法有分壓和限流兩種,近幾年高考電學設計性實驗命題對其應用多次直接或滲透考查。教材對此又沒有理論的講解,又沒有實際的指導,此文就結合電路分析,對這兩種接法使用作一點探討。
分壓,限流說明圖:
一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析
1.滑動變阻器的限流接法
a.測量時電路電流沒須要求從零開始連續(xù)調節(jié),只是小范圍內測量,且負載電阻R接近或小于滑動變阻器電阻R0,采用滑動變阻器限流接法。
b.電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小,不能滿足分壓接法的要求,應采用滑動變阻器限流接法。
c.沒有很高的要求,僅從安全性和精確性角度分析兩者無可采用時可考慮安裝簡便和節(jié)能因素采用滑動變阻器限流接法。
2.滑動變阻器的分壓接法
a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調節(jié),只有滑動變阻器分壓接法的電路才能滿足
b.如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調節(jié),電路中實際電流都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流,為了保證電表和電阻元件免受損壞,必須采用滑動變阻器分壓接法連接電路。
c.伏安法測電阻實驗中,若所用的變阻器阻值小于待測電阻阻值,若采用限流接法時,即使變阻器觸頭從一端滑至另一端,待測電阻上的電流變化小,這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數據,為了變阻器遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調節(jié)待測電阻上的電流,應選擇滑動變阻器的分壓接法。
二、滑動變阻器分壓接法和限流接法的選擇
滑動變阻器分壓接法和限流接法都能調節(jié)負載的電流,但在相同條件下的調節(jié)效果不同,實際應用要根據情況恰當地選擇適當的方法。通常情況下,由于限流電路能耗較小,結構連接簡單,因此,優(yōu)先考慮以限流接法為主。
三、分壓接法和限流接法的比較
滑動變阻器接入電路后,它本身也要消耗電能,不同的接法造成的功率消耗是不一樣的。當負載R通過相同的電流IR時,分壓電路接法中的總電流I=IR+IaP;在限流接法電路中的總電I=IR。故分壓式接法時電路總電流大,電源的輸出功率較大,也就是說電路消耗的額外功率大。
滑動變阻器適用于交流50赫茲電壓至380伏及直流電壓至400伏以下的電路中,主要作為校正電器儀表及作變更電壓、電流和代替未定阻值的可變電阻器應用,在實驗室中作實驗或教學演示用的電壓,電流調節(jié)器,以及作為發(fā)電設備和直流電動機的勵磁調速電阻等之用。
結構:
滑動變阻器主要技術數據:
1、電阻器的阻值誤差不超過標準阻值之±10%。
2、變阻器的絕緣應能承受交流50赫茲2850伏的試驗電壓、歷時1分鐘,而無擊穿或閃絡現象。
3、變阻器的絕緣電阻在溫度+20℃±5℃及相對溫度為60-70%,不低于10兆歐。
原理:
滑動變阻器在中學的電器中是十分的常見的。
它的工作原理主要就是通過改變接入電路中的電阻線的長度,從而改變接入電路中的阻值,這樣就可以逐漸的來改變電路中流通的電流的大小。改變接入電路的阻值是通過滑動滑動變阻器上面的滑片來實現的。滑動變阻器的電阻絲般都是鎳鉻合金,該合金具有熔點高、電阻大的特點,它的金屬桿是阻值比較小的一根金屬,這樣的話就是電阻絲越長的話,電阻就會越大,電阻絲越短的話,電阻就會越小,當然這里的電阻絲指的是接入電路中的電阻絲的長度。
主要作用
1、保護電路。在電路連接號之后,在開關閉合之前將滑動變阻器的阻值調節(jié)到最大值,這樣的話就可以起到很好的保護電路的作用。防止在電路接通時電流過大而燒壞電路。
2、改變電路中的電流?;瑒幼冏杵鞯淖柚凳俏孔兓?在電路接通后通過改變滑片的誒之就可以實現地電路中對電流的調節(jié)。在連接滑動變阻器的時候要遵循以上一下,重點在下的原則,金屬桿和電阻絲都要分別的連接接線柱。
3、改變電壓。在研究歐姆定律的實驗中,滑動變阻器所起到的作用是改變和他串聯(lián)的用電器兩端的電壓的作用。
滑動變阻器的結構基本上都是一樣的,滑動變阻器的主要組成結構有滑片、電阻絲、金屬棒、四個接線柱、瓷筒等等。
滑動變阻器在電路中發(fā)揮著十分重要的作用,它主要是通過滑動劃片來實現對電路中電阻的調節(jié)。在電路分析中滑動變阻器是可以作為一一個定制的也是可以作為一一個變值的。
滑動變阻器適用于交流50赫茲電壓至380伏及直流電壓至400伏以下的電路中,主要作為校正電器儀表及作變更電壓、電流和代替未定阻值的可變電阻器應用,在實驗室中作實驗或教學演示用的電壓,電流調節(jié)器,以及作為發(fā)電設備和直流電動機的勵磁調速電阻等之用。
滑動變阻器主要技術數據:
1、電阻器的阻值誤差不超過標準阻值之±10%。
2、變阻器的絕緣應能承受交流50赫茲2850伏的試驗電壓、歷時1分鐘,而無擊穿或閃絡現象。
3、變阻器的絕緣電阻在溫度+20℃±5℃及相對溫度為60-70%,不低于10兆歐。
在用伏安法測電阻中,閉合電路之前,滑動變阻器應該達到最大值.
至于是往左調還是往右調,要看滑動變阻器接入電路的接法.
使用滑動變阻器應該注意以下兩條:
1、接線要“一上一下”(不能同時用上面的兩個接線柱(相當于導線)和同時用下面的兩個接線柱(相當于一個定值電阻);
2、閉合開關前應把阻值調至最大的地方(即:使電流量小的位置)(目的:對電路起保護作用).
在用伏安法測電阻中,閉合電路之前,滑動變阻器應該達到最大值.
至于是往左調還是往右調,要看滑動變阻器接入電路的接法.
使用滑動變阻器應該注意以下兩條:
1、接線要“一上一下”(不能同時用上面的兩個接線柱(相當于導線)和同時用下面的兩個接線柱(相當于一個定值電阻);
2、閉合開關前應把阻值調至最大的地方(即:使電流量小的位置)(目的:對電路起保護作用).
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