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时间:2019-10-08
《滑动变阻器的分压和限流接法和电阻的测量》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电阻的测量(一)伏安法测电阻的两种电路1、电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”2、电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”AVRxAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.(二)伏安法测电阻的误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测量值偏小,适合测量小电阻.说明:误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越小.所以该电路适合测量小电阻.2、路适合测量大电阻.AVR>十、电阻的测量(二)伏安法测电阻的误差分析外接法内接法误差来源测量结果测量条件伏特表的分流电流表的分压R真>R测R真<R测R>>RAR<3、压电线性的,如图1(b)中①所示。换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析其次,当滑动变阻器的aP连接负载电阻R时,P点左边电路的等效电阻减小,与P点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图1(b)②所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析再次,当负载电阻R很小,对于确定的Rap,左部分分得的电压将更小,如图如图1(b)③所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到4、平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析如图2所示的电路输入电压为U0,滑动变阻器总阻值为R0,滑动变阻器对负载R0电流的控制情况作如下的讨论:2、滑动变阻器的限流接法一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析首先,电路中的电流:I=U0/(RaP+R0),可见,I随RaP的增大而减小,如图(b)所示。当Rap=0时,电路中的最大电流Im=U0/R0,R两端的电压最大Umax=U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析当Rap5、最大值R0分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为Im/2、Im/4、Im/6……负载电阻R两端的最小电压Umin为U0/2、U0/4、U0/6……一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析由此可见,若滑动变阻器总电阻R0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R0越大越好。R0很大,其单位长度的阻值越大,触头P处a点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流就很小,要连续均匀地调节电流,负载R两端的电压,滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很不方便。一6、、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析通过分析图线,可以得出结论:限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流(电压),滑动变器阻值要稍大些。二、分压接法和限流接法的比较负载R上电压U调节范围负载R上电流调节范围相同条件下电路消耗的总功率限流接法U0IR分压接法0≤U≤U0U0(IR+IaP)比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大限流电路能耗较小三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择滑动变阻器分压接法和限流接法都能调节负载的电流(电压),但在相同条件下的调节效果不同,实际应用要根据情况恰当地选择适当的方法。通常情况下(满足7、安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流接法为主。三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择1.在下面三种情况下必须选择分压接法:a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性)三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连8、接电路.三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压
2、路适合测量大电阻.AVR>十、电阻的测量(二)伏安法测电阻的误差分析外接法内接法误差来源测量结果测量条件伏特表的分流电流表的分压R真>R测R真<R测R>>RAR<3、压电线性的,如图1(b)中①所示。换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析其次,当滑动变阻器的aP连接负载电阻R时,P点左边电路的等效电阻减小,与P点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图1(b)②所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析再次,当负载电阻R很小,对于确定的Rap,左部分分得的电压将更小,如图如图1(b)③所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到4、平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析如图2所示的电路输入电压为U0,滑动变阻器总阻值为R0,滑动变阻器对负载R0电流的控制情况作如下的讨论:2、滑动变阻器的限流接法一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析首先,电路中的电流:I=U0/(RaP+R0),可见,I随RaP的增大而减小,如图(b)所示。当Rap=0时,电路中的最大电流Im=U0/R0,R两端的电压最大Umax=U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析当Rap5、最大值R0分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为Im/2、Im/4、Im/6……负载电阻R两端的最小电压Umin为U0/2、U0/4、U0/6……一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析由此可见,若滑动变阻器总电阻R0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R0越大越好。R0很大,其单位长度的阻值越大,触头P处a点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流就很小,要连续均匀地调节电流,负载R两端的电压,滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很不方便。一6、、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析通过分析图线,可以得出结论:限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流(电压),滑动变器阻值要稍大些。二、分压接法和限流接法的比较负载R上电压U调节范围负载R上电流调节范围相同条件下电路消耗的总功率限流接法U0IR分压接法0≤U≤U0U0(IR+IaP)比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大限流电路能耗较小三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择滑动变阻器分压接法和限流接法都能调节负载的电流(电压),但在相同条件下的调节效果不同,实际应用要根据情况恰当地选择适当的方法。通常情况下(满足7、安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流接法为主。三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择1.在下面三种情况下必须选择分压接法:a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性)三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连8、接电路.三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压
3、压电线性的,如图1(b)中①所示。换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析其次,当滑动变阻器的aP连接负载电阻R时,P点左边电路的等效电阻减小,与P点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图1(b)②所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析再次,当负载电阻R很小,对于确定的Rap,左部分分得的电压将更小,如图如图1(b)③所示。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到
4、平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析如图2所示的电路输入电压为U0,滑动变阻器总阻值为R0,滑动变阻器对负载R0电流的控制情况作如下的讨论:2、滑动变阻器的限流接法一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析首先,电路中的电流:I=U0/(RaP+R0),可见,I随RaP的增大而减小,如图(b)所示。当Rap=0时,电路中的最大电流Im=U0/R0,R两端的电压最大Umax=U0。一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析当Rap
5、最大值R0分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为Im/2、Im/4、Im/6……负载电阻R两端的最小电压Umin为U0/2、U0/4、U0/6……一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析由此可见,若滑动变阻器总电阻R0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R0越大越好。R0很大,其单位长度的阻值越大,触头P处a点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流就很小,要连续均匀地调节电流,负载R两端的电压,滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很不方便。一
6、、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析通过分析图线,可以得出结论:限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流(电压),滑动变器阻值要稍大些。二、分压接法和限流接法的比较负载R上电压U调节范围负载R上电流调节范围相同条件下电路消耗的总功率限流接法U0IR分压接法0≤U≤U0U0(IR+IaP)比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大限流电路能耗较小三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择滑动变阻器分压接法和限流接法都能调节负载的电流(电压),但在相同条件下的调节效果不同,实际应用要根据情况恰当地选择适当的方法。通常情况下(满足
7、安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流接法为主。三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择1.在下面三种情况下必须选择分压接法:a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性)三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连
8、接电路.三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压
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