分压式接法中,怎样选择滑动变阻器

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分压式接法中,怎样选择滑动变阻器

2024-06-04 02:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

  四、分压式接法中,怎样选择滑动变阻器

  1、首先保证仪器安全,即滑动变阻器在电路中不被损坏。例如:要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1KΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10KΩ;电源电动势E为12V,内阻不计。(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:a:阻值0到200Ω,额定电流A30、B:阻值0到20Ω,额定电流A5.0。本实验应选的滑动变阻器是 (填“a”或“b”)

  解析:在该题中,若选择滑动变阻器b(阻值0-200Ω,额定电流A5.0)时,电路中的最小电流是:A16.02012,显然AA5.06,滑动变阻器将被烧坏。要保证滑动变阻器不被烧坏,只能选择滑动变阻器a(阻值0-200Ω,额定电流A3.0)。

  2、其次所设计的电路应能够达到实验的目的,即多测量几组数据,要达到这个要求,滑动变阻器相比待测量电阻越小越好。

  例如:在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有-标有“6V,1.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

  A.直流电源 6V(内阻不计)

  B.直流电流表0~3A(内阻0.1Ω以下)

  C.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)

  D.直流电压表0~15V(内阻约为15kΩ)

  E.滑动变阻器0~10Ω 2A

  F.滑动变阻器0~1kΩ 0.5A

  实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次.滑动变阻器应选用(用序号表示)

  解析:由于实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次,则滑动变阻器应该是分压式接法,滑动变阻器相比待测量电阻越小越好,因而应选择滑动变阻器E(0~10Ω,2A)。

  分压式接法中,在保证仪器安全的前提下,为什么选择滑动变阻器阻值越小越好。例如:如图甲所示为分压式电路图,已知电源电动势为E,内阻不计,变阻器总电阻为Rp。闭合开关S后,负载电阻RL两端的电压U随变阻器a端至滑动触头间的电阻Rx的变化而变化。关于负载电阻两端的电压U随RX变化的关系式为:

  若电源电动势为10V,变阻器总电阻为Rp=10Ω,负载电阻分别为RL1=1Ω、RL2=3Ω、RL3=5Ω、RL4=10Ω、RL5=15Ω、RL6=20Ω、RL7=30Ω、RL8=100Ω时的图像如图乙所示:

  由图可知,对于不同的RL值,调节滑动触头时负载电阻两端的电压变化规律不同。当负载电阻RL越小于变阻器电阻Rp时,负载电阻两端的电压U随RX的变化而更迅速变化;当负载电阻RL越大于变阻器电阻Rp时,负载电阻两端的电压U随RX的变化而更加平稳变化,从而可获得更多的实验数据。显然在分压式接法中,在保证仪器安全的前提下,滑动变阻器阻值相比负载电阻阻值越小越好。



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