词条 | 滑动变阻器 |
释义 | 滑动变阻器是电路中的一个重要元件,它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱 、 滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。 工作原理滑动变阻器是电学中常用器件之一,它的工作原理是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻的,从而逐渐改变电路中的电流大小。滑动变阻器的电阻丝一般是熔点高,电阻大的镍铬合金,金属杆一般是电阻小的金属,所以电阻丝越长,电阻越大,电阻丝越短,电阻越小。 主要作用(1)保护电路。即连接好电路,开关闭合前,应调节滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。 (2)通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压。在连接滑动变阻器时,要求:“一上一下,重点在下”,金属杆和电阻丝各用一个接线柱;实际连接应根据要求选择电阻丝的两个接线柱。 (3)改变电压。探究欧姆定律时,起到改变与其串联的用电器两端电压的作用。 主要材料滑动变阻器电阻丝的材料一般为康铜丝或镍铬合金丝,将康铜丝或镍铬合金丝绕制在绝缘筒上,两端用引线引出,变阻器的滑片接触电阻丝并可调节到两端的距离,从而改变金属杆到电阻丝两端的电阻,这就组成了滑动变阻器。还有就是用电阻材料(比如碳质材料)“镀”在绝缘基板上,由中间的滑片来调节电阻的滑动变阻器。 接法滑动变阻器在电路中可以作限流器用,也可以作分压器用。在确保安全的条件下,如何选用这两种不同的形式,是由电路中的需要来决定的。 限流式以下情况可选用限流式接法: ①待测用电器电阻接近滑动变阻器电阻(也可选用分压式接法)。 ②简化电路,节约能源。 分压式以下情况必须使用分压式接法: ①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻。 ②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化(例如测小灯泡的伏安特性曲线)。 ③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大。 ④采用限流式接法时,无论如何调节变阻器,电流、电压都大于对应电表的量程。 串分压公式:U1/U2=R1/R2 并分流公式:I 1/I 2=R2/R1 在一个并联电路中,电路中总电阻的倒数等于各支路上电阻的倒数之和 公式为:R总=R1+R2+R3+..........+Rn 公式为:1/R并=1/R1+1/R2+...........+1/Rn 实验室滑动变阻器接法连接的方法有6种,分别为AC,AD,BD,BC,CD,AB。 其中只有AC,AD,BD,BC这四种方法,也就是所谓的“一上一下”,可以改变阻值。 剩下的两种不能改变阻值。 具体情况如下: 1.当导线接AD和AC时,滑片P向左移动时电阻变小,电流变大。当滑片P向右移动时,电阻变大,电流变小。 2.当导线接BC和BD时,滑片P向左移动时电阻变大,电流变小。当滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大。 3.当划片接CD时,这时的电阻几乎为0.电流十分大。同时电阻的阻值不可以通过移动滑片P来改变,所以这时就相当于一个定值电阻。另外,如果这样直接接到电源上,就会发生短路。 4.当划片接AB时。这时的电阻是最大的,那么通过的电流也很小。同时电阻的阻值也不可以通过移动滑片P来改变,也相当于一个定值电阻。 教学实验实验器材实验前取滑动变阻器(20Ω/0.5A)、直流电流表、直流电压表、直流电源(6伏)、电阻箱(0-9999Ω)、开关、直尺各1个备用。 方法与要求1.按图(一)3.53-1连接好串联电路,分别取负载电阻R为2欧,200欧,2000欧,实验时将滑线变阻器的阻值从最大逐次调小,记录各次中滑动变阻器滑臂触头离开起点的距离L及通过负载的电流强度I,作出I-L图象。 2.按图(一)3.53-2所示的分压电路接线。分别取负载电阻R为2欧,200欧,2000欧进行实验,使分压器输出电压从零开始,逐步移动滑臂,记录滑臂移动距离L和输出电压U,作出U-L图象。 根据你作出的图象,描述负载电阻对输出特性的影响。并应用串、并联电路的原理分析实验的结果。 实验后思考下列问题: 1.比较使用分压器和限流器时输出电压的调节范围。 2.当负载电阻R比较大时,采用什么样的电路,输出电压随滑臂移动距离的线性较好,且变化率较大? 3.在负载电阻较小时,为了在输出低电压段获得较精细的调节,可使用何种电路? 4.当负载电阻R较大时,为了获得较大范围的输出电压,而又能做到比较精细调节,可采用何种电路? 提示与答案这里用表格将限流器和分压器的电路特点作一比较。表格中R为负载电阻,r0为滑动变阻器的最大电阻,r为滑动变阻器连入电路的限流电阻或分压电阻。 不同负载时,限流器连接电路的I-l图象和分压器电路U-l图象如图(二)3.53-1所示。 从以上分析和实验图象可以看出: (1)使用分压器有较大的输出电压调节范围0-E,采用限流器的输出电压调节范围是:R/(r0+R)·(E-E),r0越小调节范围越小。 (2)当负载电阻较大时,采用分压器的输出线性较好。 (3)在既要求较大的电压调节范围,又要示易于实现精细的微调的情况下,可以同时采用两种电路,如图(二)3.53-2协同调节R1和R2,可以取得较好的效果。 甲图就是较典型的,但不太全,还应在R上串联电流表,电压表与R并联 当R的阻值>电流表、电压表内阻之积时,电压表接在R和电流表两端(电流表内接) 当R的阻值<电流表、电压表内阻之积时,电压表接在R两端(电流表外接) 当R的阻值=电流表,两种接法都可以 能改变电阻值的电阻 改变滑动变阻器阻值的东西叫做滑片, 滑动变阻器的电阻丝一般是熔点高,电阻大的镍铬合金 。 接入电路的方法是“一上一下”,同上电阻太小,可能会因为电流太大而烧坏电路;同下的话,电阻太大且起不到变阻的作用。 滑动变阻器一般起保护电路的作用,和改变电路中电流电压的作用。 变阻器还有几种,除了刚刚说的这种还有一种变阻箱,变阻箱主要靠的就是读数,这个你把数字看清楚点就行了。 在闭合电路前应将滑片移到最大阻值处。 应用音响上调节音量大小的旋钮;台灯上调节灯光亮度的旋钮;电脑上调节显示器亮暗的旋钮;调节电烫斗的温度的旋钮,另外,汽车上的油量表,过磅称的称重仪等都利用了滑动变阻器。 滑动变阻器是电学中常用器件之一,它的工作原理是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻的。滑动变阻器在电路中的作用是:(1)保护电路,即连接好电路,开关闭合前,应调节滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。(2)通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压。在连接滑动变阻器时,要求:一上一下,各用一个接线柱;实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 |
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