滑動變阻器選擇的總體要求
滑動變阻器在電路中的功能是調(diào)節(jié)電路,按其連接方式分為限流式和分壓式,不論以哪種方式連接對其總體要求都是:
(1)電路中測量部分電壓(電流)隨滑動變阻器變化盡量接近線性關(guān)系,這樣才能保證電路測量部分電壓(電流)隨滑動變阻器的調(diào)節(jié)而出現(xiàn)連續(xù)較大變化。
(2)確保電路安全、操作簡便。
滑動變阻器大小選擇
1、分壓式接法中應選擇阻值小的滑動變阻器
如圖1所示,在滑動變阻器分壓式接法中待測部分電壓隨滑動變阻器調(diào)節(jié)滑動距離變化圖像,圖中的k表示滑動變阻器總阻值與待測電阻的比例。
從圖中可以看出當滑動變阻器與待測電阻的比值越大時,滑動變阻器先移動較長距離時待測電阻電壓變化較小,而后移動很小距離時待測電阻電壓卻急劇上升,這在實驗操作中是難以控制待測電阻取適當電壓的;而當滑動變阻器與待測電阻的比值越小,待測電阻上電壓隨滑動變阻器調(diào)節(jié)距離變化越接近線性關(guān)系。
因此,分壓式電路中滑動變阻器的阻值應選用阻值較小的(小于待測電阻)。
2、限流式接法中應選擇阻值與待測電路電阻接近的滑動變阻器
如圖2所示,在滑動變阻器限流式接法中待測部分電壓隨滑動變阻器調(diào)節(jié)滑動距離變化圖像,圖中的k表示滑動變阻器總阻值與待測電阻的比例。
從圖2中可以看出:滑動變阻器與待測電阻比值越小,待測電阻上電壓隨滑動變阻器調(diào)節(jié)距離變化越接近線性變化,但電壓變化幅度卻很小,不便于取多組有明顯差別的數(shù)據(jù)多次測量;而當滑動變阻器與待測電阻比值越大時,雖然待測電阻上的電壓變化幅度很大,但滑動變阻器先移動較長距離電壓變化幅度較小,而后移動很小距離電壓卻急劇上升,這在實驗操作中是難以控制待測電阻取適當電壓的;而當滑動變阻器與待測電阻阻值相接近時,待測電阻上電壓隨滑動變阻器調(diào)節(jié)距離變化接近線性關(guān)系,且待測電阻上的電壓變化幅度較大。
因此,限流式電路中滑動變阻器的阻值應選用阻值與待測電阻相接近的。
為什么滑動變阻器可以改變電壓大?。?/h2>
滑動變阻器使用時,應該與待改變的電路(我們假設(shè)它為R1)串聯(lián),根據(jù)歐姆定律。
1.在總電壓不變時,電流與電阻成反比。所以當滑動變阻器電阻增加時,電路中的電流減小。
2.待改變電路(R1)的電阻不變時,電流與電壓成正比所以,當滑動變阻器電阻增加時,電路中的電流減小,流過R1的電流減小,由歐姆定律,R1兩端的電壓減小。
3.在串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。所以R1兩端的電壓減小時,總電壓不變,故滑動變阻器兩端的電壓增加??傊?,我們可以上述概括成串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,簡單來說,就是電阻大的分得的電壓也大,電阻小的分得的電壓少。所以當滑動變阻器電阻增加時,它分得的電壓也增加,那么其他與之串聯(lián)的電器分得的電壓就減小了。滑動變阻器是串聯(lián)在電路中的調(diào)節(jié)滑動變阻器改變了電阻故加在滑變兩端的電壓改變了。根據(jù)U=U1+U2電源電壓不變,導體兩端的電壓就變了。
滑動變阻器改變的是電阻,但因電阻跟電壓和電流都有關(guān),電阻發(fā)生變化后就會引起電流和電壓跟著變化,所以滑動變阻器可以改變電壓。其實也改變了電流強度。電路的其它部分沒有變化,滑動變阻器的電阻改變,包含它在內(nèi)的這部分電路的總電阻就發(fā)生了變化。根據(jù)分壓原理,整個電路的電壓重新分配。改變了各用電器的電壓。
滑動變阻器初態(tài)調(diào)節(jié)?
滑動變阻器在電路中的功能是調(diào)控待測部分電壓電流,為保證安全起見,一般要求初始狀態(tài)待測部分電壓電流最小,實驗時通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來逐漸增大待測部分電壓電流。因此,滑動變阻器限流式接時滑動變阻器與待測部分是串聯(lián)系關(guān)系,滑動變阻器初狀態(tài)應調(diào)到最大;滑動變阻器分壓式接時其初狀態(tài)分壓部分電阻應調(diào)節(jié)到最小0,也就是此時待測部分電壓、電流從0開始最安全。