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    从调节方便角度看分压限流电路的选择

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    威廉希尔app下载格式:PDF| 浏览次数:15| 上传日期:2015-06-07 09:52:33| 威廉希尔app下载星级:
    V o1 . 3 1 No . 5 (2010) 物理教师 P H Y S I C S T E A C H E R 第 3l 卷第 5 期 20 10 伍 从调节方便 角度看分压 限流 电路 的选择 翟孝影 (江苏省徐州市侯集高级中学 , 江苏 徐州电学实验的调压 电路 有如 图 1、 图 2 所 示的两 种电路 结构, 分别叫分压电路和限流电路, 两种电路结构分别具有 如表 i 所列举 的特点 , 这些特点为学生熟 知 , 常被用作调压 电路选择 的依据 . 其 实 , 除此之 外 , 待测 电阻 尺,和滑动 变 阻器 R 的大小关 系在不 同 的电路 中, 会影 响 调压 的方便 , 也是 实验器材选择和电路选择 的一个必要依据 . 221121) 图 1分压 电路 图 2限流电路 表 1 比较项 结构 功耗 分压电路 复杂 较大 限流电路 简单 较小 调压 范围 (O~E ) t 1分压电路 的 R 与R 关系对调压 的影响分析 分压电路中 R 的端 电压其 实是 R 与滑动 变阻 器 R 触头左侧电阻并联成 整体从 电源分得 的电压 , 设 滑动变阻 器 R 触头左侧电阻阻值为 , 根据 串联分压的特点 , 有 R a. 7 5 R x + 3 2 = . R + -z 1。 一 z 取 E = 5 V , 滑动变阻器阻值 R = 20 n , R4 n 、 20 Q 、 100 n 的函数 图像如图 3 所示. 分别为 5 这 个 图 像 也 可 以 通过定性分析获得 : (1)在 图 l 所示 的 电路 中, 设 R = o。 (即 UI E 断路) , 此时 R 的端 电 压就 是 滑动 变 阻器 触 头左 侧 电 阻上 分 得 的 电压 , 显然 这个 电压与 一20一 图 3 图 4 滑动 变阻 器触头左侧电阻(z )成正比, 即u = 詈3 2 , 图像 如图4 实线所示, 当 = R 时, 任 意值 时 , 由图像可得 (2) 当待测 电阻 R 阻值 减小时 , R 与滑动变 阻器 R 触头左侧 电阻并联整体 的阻值也必 然减小 , 根 据串联分压 的特点 , 对应 的 也必 然减 小 (如滑动 变阻器 阻值 取 时 , 并联整体的分压 由 L, 1减小 , 如取 U2) ; 而滑动 变阻器 R 触头左侧电阻取零 时, U = 0, 滑 动变阻器 R 触 头左侧 电阻取全电阻R 时 , = E 却都保持不变 , 根据这 些特点 可得 , 当 R 取一 较小数值时 , U_ R 一R 的 图线如图 4 虚线 所示 , 且 R 取值越小 , 图线越弯 . 从不 同 R R 对应 的U 的图像可见, R 越大, U 与 滑动变阻器并联阻值越 接近线性关 系 , 在实验操 作 中越接 近均匀变化 . 当 R 值 比滑动变 阻器 全值 小得多时 , 在滑动 变阻器并 联阻值较小 时 , 几 乎不 随滑动变 阻器并 联阻 值改变 ; 在滑动变阻器并联阻值较大时 , 并联 阻值 改变太过迅速 , 这是很不便于实验操作的. 因此从 分压 电路调压方便 的角 度考虑 , 分压 电路 中待测 电阻 阻值 R 应 比滑动 变阻器 阻值大 , 当待测电阻阻值 R 小于 滑动 取到最大值E ; 当 X 取 = U1. l 随滑 动变阻器 1 变阻器全值的÷ 时, 就不宜接成分压电路了. J 2限流电路的R与R 关系对调压的影响分析 限流电路 中 R 与滑动变阻器触头右侧 电阻成串联关 系 , 设滑动变阻器触头右侧 电阻阻值 为 R , 根据 串联 分压 p 的特点 , R 的端电压 u = , 取 E = 5 V , 滑动 变阻 器 阻值 R = 20 Q, R 分别 为 4 n 、 20 Q、 100 Q 的函数 图像 如图 5 所示 . 5 图 5 显然, 当R 》R (如 R = 100 Q 图线) 时, 待测电阻的 端 电压随滑动变阻器线性变化 , 但 是电压变化范 围太小. 当 R 《. R (如 R = 4 n 图线)时, 在滑动变阻器接人阻 值较小 时 , 待测电阻的端 电压 的增大而迅速减小 , 造成调节 困难 ; 在滑动变阻器接入阻值 较大时 , 待测电阻的端 电压 电阻的增大而迅速减小 , 同样造成调节困难. 综上考虑 , 只有 当滑动 变阻器 的电阻和待测 电阻 的阻 值相当时才宜采用限流接法 . 随滑动变 阻器接入 电阻 几 乎不随滑动 变阻器接 入 (收稿 日期 : 2009一l l 一 20)

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