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滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法

2021-03-12 11:42:27閱讀量:6754

限流式與分壓式接法的區(qū)別有哪些?
都是變阻器與“電表——待測(cè)電阻”系統(tǒng)之間的連接方式。分壓是變相的并聯(lián),限流是串聯(lián)。分壓測(cè)量范圍廣,更常用;限流可以保護(hù)元件,一般需要計(jì)算。

所謂限流就是由于電阻的增大,在電壓不變的情況下,回路的電流減?。挥捎诨瑒?dòng)變阻器的電阻,以及與通過(guò)其的電流的乘積,即為其兩端的電壓。
 
滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法

(一)滑動(dòng)變阻器在電路中的兩種接法:

 
1.通過(guò)改變變阻器電阻來(lái)改變電路中的電流,以控制電路中的電流——限流式;
 
當(dāng)滑動(dòng)頭移動(dòng)過(guò)程,滑動(dòng)變阻器電阻逐漸變化,電路中的電流逐漸變化,變阻器起控制電路電流作用。
 
注意:實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大。
 
2.通過(guò)變阻器改變電阻來(lái)改變用電器兩端的電壓,起調(diào)壓器的作用——分壓式。
 
電阻R與變阻器電阻并聯(lián),用電器與電阻的電壓相等,改變P的位置改變用電器R兩端電壓,實(shí)現(xiàn)調(diào)制電壓作用。
 

  


  
(二)兩種電路的特點(diǎn)及選?。?/span>
 
1.電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍
 
⑴限流式接法 限流電路的調(diào)節(jié)范圍與Rp有關(guān)。在電源電壓U和用電器電阻R一定時(shí),Rp越大,用電器上電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍也越大;當(dāng)Rp比R小得多時(shí),用電器上的電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍都很小。
 
⑵分壓式接法 分壓式接法的電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍與滑動(dòng)變阻器Rp無(wú)關(guān)。
 
2、兩種電路的比較
 

  

 
1.從調(diào)節(jié)范圍上比較
 
分壓電路優(yōu)點(diǎn):調(diào)節(jié)范圍寬,其次是它的電流,電壓都包含了0值且與R0無(wú)關(guān)。
 
從方便調(diào)節(jié)的角度比較
 
其中,在限流電路中,通RL的電流IL=E/RL+R0?,當(dāng)R0>RL時(shí)IL主要取決于R0的變化,當(dāng)R0<RL時(shí),IL主要取決于RL,特別是當(dāng)R0《《RL時(shí),無(wú)論怎樣改變R0的大小,也不會(huì)使IL有較大變化.即R0越大,電流、電壓變化范圍越大; R0越小,電流、電壓變化范圍越小。
 
在分壓電路中,并聯(lián)電路電阻比小的那個(gè)還小,當(dāng)R0》》RL時(shí),R≈RL,所以RL兩端電壓隨R0增大而增大,幾乎不受負(fù)載影響。當(dāng)RL比R0小或小很多時(shí),R≈R0這時(shí)幾乎不受影響,不宜采用分壓電路。
 
歸納為:大負(fù)載 R0》RL時(shí),分壓電路 小負(fù)載 R0《RL時(shí),限流電路大載分壓小限流。
 
從兩電路連線和節(jié)能角度比較
 
從兩電路連線方面看,限流電路簡(jiǎn)單,分壓電路復(fù)雜。從兩電路節(jié)能方面看,限流電路耗能小(EIL),分壓電路耗能大(E(IL+I(xiàn)ap))。
 
3、選擇原則:
 
由于限流式電路能節(jié)約能源,一般情況下優(yōu)先選擇限流式接法(以提高電路效率)。
 
但在下列幾種情況下,必須選擇分壓式連接方式:
 
①當(dāng)滑動(dòng)變阻器全電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻時(shí),且實(shí)驗(yàn)要求電壓(電流)的變化范圍較大;
 
②明確要求某部分電路的電壓從零開(kāi)始變化;
例:測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線。
 
③若采用限流接法,電路中的最小電流仍超過(guò)用電器的額定電流。
 
4.幾點(diǎn)說(shuō)明:
 
⑴對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和裝置的選擇,應(yīng)遵循的幾條主要原則:
 
①安全性原則 ②準(zhǔn)確性原則 ③方便性原則 ④經(jīng)濟(jì)性原則
 
⑵分壓電路中,在通過(guò)變阻器實(shí)際電流小于變阻器額定電流(或電壓)的條件下,盡量選用變阻器總阻值小的變阻器做分壓電路使用。
 
例:在采用分壓電路做實(shí)驗(yàn),提供滑動(dòng)變阻器有:滑動(dòng)變阻器A,阻值范圍0~20Ω,額定電流2.0A;滑動(dòng)變阻器B,阻值范圍0~200Ω,額定電流1.0A,根據(jù)其它實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)需要,若兩個(gè)變阻器都滿足電流要求,則以選滑動(dòng)變阻器阻值較小的A為好。(因?yàn)檎{(diào)節(jié)方便)
 
下列三種情況必須選用分壓式接法
(1)要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)(如:測(cè)定導(dǎo)體的伏安特性、校對(duì)改裝后的電表等電路),即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí),必須采用分壓接法。
 
(2)當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0時(shí),必須采用分壓接法。因?yàn)榘磮D(b)連接時(shí),因RL》》R0>Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R并≈Rap,而整個(gè)電路的總阻值約為R0,那么RL兩端電壓UL=IR并=U/R0,Rap,顯然UL∝Rap,且Rap越小,這種線性關(guān)系越好,電表的變化越平穩(wěn)均勻,越便于觀察和操作。
 
(3)若采用限流接法,電路中實(shí)際電壓(或電流)的最小值仍超過(guò)RL的額定值時(shí),只能采用分壓接法。
 
2.下列情況可選用限流式接法
 
(1)測(cè)量時(shí)對(duì)電路中的電流或電壓沒(méi)有要求從零開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié),只是小范圍內(nèi)測(cè)量,且RL與R0相差不大或RL略小于R0,采用限流式接法。
 
(2)電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小,不能滿足分壓式接法的要求時(shí),采用限流式接法。
 

(3)沒(méi)有很高的要求,僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時(shí),可考慮安裝簡(jiǎn)便和節(jié)能因素優(yōu)先采用限流式接法。


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