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分压电路中滑动变阻器如何选择

2014-10-11 08:33阅读:
分压电路中滑动变阻器如何选择
分压电路中滑动变阻器如何选择
在高中物理实验中经常用分压器给被测元件供电,从为“调节方便”的角度滑动变器的阻值一般取相对被测元件阻值要小些较好,这是我们遵循的基本原则。
分压器的电路如图1所示,其中E代表电源电动势,为讨论方便我们这里暂不计内阻,R0代表滑动变阻器的最大电阻,Rx代表R0R并联部分的电阻,R为用电器。下面推导一下用电器得到的电压与滑动变阻器电阻变化的关系。
分压电路中滑动变阻器如何选择


分压器:设R0是滑动变阻器,其阻值为1个单位,R是被测电阻,下表中分别取了k=R/R0=0.10.20.512510倍于R0时,改变滑动变阻器的大小时电阻上电压的变化情况,并作出了相应的曲线。
Rx/
×R0
U/E
k=0.1
k=0.2
k=0.5
k=1
k=2
k=5
k=10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.10
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
0.10
0.10
0.20
0.08
0.11
0.15
0.17
0.19
0.19
0.20
0.30
0.10
0.15
0.21
0.25
0.27
0.29
0.29
0.40
0.12
0.18
0.27
0.32
0.36
0.38
0.39
0.50
0.14
0.22
0.33
0.40
0.44
0.48
0.49
0.60
0.18
0.27
0.41
0.48
0.54
0.57
0.59
0.70
0.23
0.34
0.49
0.58
0.63
0.67
0.69
0.80
0.31
0.44
0.61
0.69
0.74
0.78
0.79
0.90
0.47
0.62
0.76
0.83
0.86
0.88
0.89
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
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分压电路中滑动变阻器如何选择
结论:
1.滑动变阻器R0相对被测电阻R越小,被测电阻上得到的电压图线线性越好(但功耗大),线性好,调节方便。
2.若滑动变阻器R0相对被测电阻R较大时,如:滑动变阻器的阻值是被测电阻的10倍时(表格中的最左的一列数据,或图2中的最右一条图线),当滑动变阻器滑到全长的一半时,用电器上只得到总电压的0.141/7)倍;滑到全长的90%时,用电器上只得到总电压的0.479/19)倍;而最后的10%的长度上,承担了53%的总电压。
假设滑线变阻器共100匝,电源总电压是6V,滑动最初的50匝可得到0.84V的电压;滑到90匝时,得到2.82V的电压;最后的10匝上承担了3.18V的电压,出现了每改变一匝的大的踊跃式变化。(这就是题目的“不便调节”的原因)。

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