滑动变阻器限流和分压接法选择

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1、滑动变阻器限流和分压接法选择　　随着现代教育的不断发展，在高考中对于学生所学知识的应用能力考查比例更大.根据以往考生在物理高考中的问题，发现，虽然对滑动变阻器的考查已经有过多次了，但是每年还是会有大量的学生无法选择出正确的接线方式，最终选择失分.究其原因，目前学生对于滑动变阻器的认识还不够充分，虽然了解了限流与分压两种接线方式，但对于这两种接线方式的主要特点却也还认识不够全面.滑动变阻器是一种常见的仪器，在中学的教材中对它的理论不够充分，教师在讲解时也多以表面特点进行讲解.本文将会分别对两种接线方式进行介绍，通过特点分析，让学生能够对不同的接

2、线方式的特点认识更加充分，从而在考查中能够做出正确的判断.　　　　1限流电路特点　　　　7　　如图1所示，这种滑动变阻器与被控电阻串联的方式称为限流式接线法.设电源的电压为E，滑动变阻器的最大值是R0，这时接入电路中的电阻为Rap,R为被调控的对象.电路中的电流值为I=E/(Rap+R)，从计算公式中可以看到，当滑动变阻器的阻值Rap不断增大时，电流值将会不断降低.如果滑动变阻器不起作用，这时电路的最大电流值Imax=E/R，这时被控电阻两端的电压为电源电压，但是如果滑动变阻器在电路中的应用电阻最大时，会产生电路中的最小电路值Imin=ER+

3、R0，被控电阻两端的电压值为Umin=IminR，当滑动变阻器的阻值为被控电阻的阻值比为1，3，5时，电路中的负载电压最小值将会为E/2、E/4、E/6等.　　　　如果滑动变阻器的总体阻值比较小时，对于整个电路的控制力就越小.应用在实际的电路中时，也并非越大越小，如果滑动变阻器的长度过大，稍微一点的P点移动都将会使整个电路的阻值发生重大变化，通过电路的电流值将会很小，滑动变阻器只能在一个较小的范围内变化调节.所以为了实现滑动变阻器的实用距离可以很大，所以在选择滑动变阻器的最大阻值时，应该与被控制的电阻阻值相对接近一些为好，或稍大一点.　　　　

4、2分压电路特点　　　　　　如图2所示，这种接线方式为典型的滑动变阻器分压式接线方式.设电源的电动势为E，滑动变阻器的控制电阻阻值为R，滑动变阻器的远端阻值为R0，被控电阻与滑动变阻器的电阻将会形成并联的形式，并联电阻阻值为Rap，如果电源的内阻忽略不计，则在此电路中主要就是被控电阻R与滑动变阻器左端电阻Rap并联之后再与滑动变阻器右端的Rpbf进行串联.在负载R两端的电压值U将会根据滑动变阻器的不断变化分别出现不同的结果.7　　　　当不接负载R时，输出电压U=E/R0*Rap，从计算式中可以看到，输出电压与滑动电阻Rap间是成正比的，这时输出

5、电压的图形是线性的，当滑动变阻器的触点P在ab间进行移动时，在左边的电压是均匀发生变化的，当P在滑动变阻器的最左端时，电压为零，当P在滑动变阻器的最右端时，电压为E，可以得到输出电压的变化范围就是0-E.　　　　当滑动变阻器与被控电阻进行连接时，P点左侧的电路整体等效电阻将会减小，滑动变阻器右边的串联部分得到的电压将会比原来降低.当被控电阻阻值非常小时，如果P位置确定，滑动变阻器的左侧部分分压值将会更小.　　　　当滑动变阻器的阻值接近被控电阻，即Rap与R0非常接近时，R两侧的电压值U将会迅速增大，如果滑动变阻器控制难度大，将会导致电压的调节

6、受到一定的限制.当P在左半部分时，R两侧的电压会一直持续在一个相对较小的范围内变化，这时，滑动变阻器对电压的实际调节作用就已经非常不明显了.　　7　　如果在滑动变阻器在电路中采用分压式的接线方式时，滑动变阻器的最大阻值应该大大小于被控电阻R的阻值，如果滑动变阻器的最大阻值R0与被控电阻的阻值比值越大时，滑动变阻器的调节作用就会更差.但也并非是R0的阻值越小越好，因为如果阻值过小，通过它的电流将会极大地大于R上的电流，则滑动变阻器承担着过多的电能损耗，当然是不希望看到的.　　　　3选择正确的接线方式　　　　3.1两种接线方式对比　　　　任何一个

7、滑动变阻器连接到电路中时，都会产生一定的电能消耗，只是针对不同的接线电路中消耗的功率有所不同.在限流接线法电路中，总电流I=IR=Iap，在分压电路中的总电流值I=IR+Iap.所以分压式的电路电流会相对大一些，输出功率也会大一些，额外消耗功率大.通过滑动变阻器的分压法与限流法都能够对电路的负载进行电流、电压调节，只是在不同的条件下，效果会有所不同，在实际的应用中，要结合实际情况选择不同的接线方式，一般来讲优先使用限流法接线方式.　　　　3.2选择限流接线方式的情况　　　　第一，在电路中的负载电阻阻值R小于滑动变阻器的总体电阻阻值R0，或者二

8、者数值差不多，电压与电流的调节是在中间限值，而不需要从零开始调节的；　　7　　第二，在一些使用分压法无法进行调节的电路中.电源的放电电流太小，或者滑动变阻器的额定电