滑动变阻器两种接法的定量比较

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  电路中滑动变阻器的接法一般有限流接法和分压接法。两种接法的具体特点如下表:
  
  关于两种测量电路的适用条件,在认识上比较模糊。本文拟从定量的角度来分析两种接法的适用条件。
  不妨设电源电动势为E=6.0V,电源内阻不计。被测电阻R大约为100Ω,滑动变阻器的总阻值为R 。
  滑动变阻器的限流接法中,当滑动变阻器的有效阻值为R 时,电阻R上的电压U= •E= •E。
  可见,当R 与R相当时,调节R 才能使电压U发生显著变化。为进一步说明这一特点,不妨取三种情况来定量分析:滑动变阻器R 的阻值分别为10Ω、100Ω、1000Ω,滑动变阻器的阻值每次增加△R= ,观察电阻R上的电压变化情况。
  
  在Excel中生成相应的电阻-电压关系图线,如下图所示:
  
  可见,在滑动变阻器的限流接法中,要充分发挥滑动变阻器的调节功能,即滑片从左向右移动过程中,滑动变阻器的阻值每次等幅度地改变。要使被测电阻的电压都发生明显地变化,选择阻值与被测电阻的阻值相当的滑动变阻器效果最好。
  滑动变阻器的分压接法中,设滑动变阻器并联部分的阻值为R ,电阻R上的电压为U= •E。
  当R>R 时,由于R <R ,R R -R= -( -R ) ≤ ,因此上式可以简化为U≈ •E。即电阻R上的电压U随电阻R 的变化具有线性规律,此时滑动变阻器的滑片每次改变相等的幅度,被测电阻的电压将发生明显的改变,调节效果好。
  取三种情况来定量分析:滑动变阻器R 的阻值分别为10Ω、100Ω、1000Ω,滑动变阻器的阻值每次增加△R= ,观察电阻R上的电压变化情况。
  
  在Excel中生成相应的电阻-电压关系图线,如下图所示:
  
  可见,在滑动变阻器的分压接法中,要充分发挥滑动变阻器的调节功能,即滑片从左向右移动过程中,滑动变阻器的阻值每次等幅度地改变,被测电阻的电压都明显地变化,选择阻值比被测电阻的阻值小得多的滑动变阻器效果最好。
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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