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内阻器的特点与作用:
内阻器在电路中的作用主要是限流电阻串联和并联的计算,分流和降脂。
内阻器的限流作用
为使通过元元件的电压不超过额定值或实际工作须要的规定值,以保证元元件正常工作,一般可在电路中串联一个内阻。当改变这个阻值的大小时,电压的大小也急剧改变。我们把这些可以限制电压的大小的阻值称作限流内阻,如图所示电压部分流过发光晶闸管的电压被限流为:
ID=12/1000A=0.012A
另外,外给蓄电瓶充电的电路中,为了使充电电压不超过规定值,可在电路中接入限流内阻。在充电过程中,适当调节接入内阻的大小、可使电压的大小保持稳定。再如在可调接入内阻的大小、来控制电路中电流的大小,进而控制灯泡的照度。
内阻器的分流作用
当在电路中须要同时接入几个额定电压不同的元元件时,可以在额定电压较小的元元件两端并联一个内阻,这个内阻的作用是“分流”。诸如,有A、B两个灯泡,额定电压分别是0.3A和0.6A,即便两灯泡不能直接串连接入同一电路。但若在A灯两端并联一个合适的分流内阻,则当开关闭合时,A、B两灯便能正常工作了。如图所示。
内阻器的降糖作用
在一个电路中,假如元元件须要的工作电流比电路中的供电电抬高,则不可把元元件直接接在电源上。在这些情况下,可给元元件串联一个合适电阻的阻值,让它分担一部份电流,元元件便能在额定电流下工作,我们称这样的内阻为降脂内阻(也叫分压内阻)。如图所示的电路中,当接入合适是降糖内阻后,额定电流为3V的电灯便可接电流为12V的电源。
内阻的串联和并联
内阻的串联
内阻器头尾相接的联接方法称为串联,其方式如图所示。
串联电路的总内阻等于各串联内阻之和。即:RAB=R1+R2+R3
.此时串联的三个内阻等效于一个内阻,流过每一个串联内阻的电压是相同的。各串联内阻上的电流之和等于总电流,即:UAD=U1+U2+U3
如图所示:设:R1=1KΩ,R2=2kΩ、R2=3kΩ,它们串联后接入12V电源,则通过估算可以晓得:
(1)电压中的串联总内阻等于串联各内阻之和。
即:R=R1+R2+R3=1kΩ+2kΩ+3kΩ=6kΩ
(2)该电路中的总电压I=U/R=12V/6kΩ=2mA(按照欧姆定理)。
(3)在串联电路中,流过每位阻值的电压是相同的,即:I1=I2=I3;电路中的总电压等于流过每位内阻上的电压,即:I=I1=I2=I3=2mA
(4)每位内阻上的电压降等于各内阻上流过的电压除以该内阻电阻。每位内阻上的电压降分别为;
U1=I1xR1=Ω=2V
U2=I2xR2=Ω=4V
U3=I3xR3=Ω=6V
各内阻上的电压降之和就等于AD间的总电流,即电源电流为12V,即
U1+U2+U3=UAD
(5)依据P=IU可得,每位内阻消耗的功率如下:
PR1=I1xU1==4mW
PR2=I2xU2==8mW
PR3=I3xU3==12mW
因I1=I2=I3所以有:U1/R1=U2/R2=U3/R3,也可写成U1/U2=R1/R2。意即:串联各内阻上的电流之比与内阻之比相等。
为便捷剖析,将图中的电路图画成纵向,并将电源省略,用“O”表示电源负极;“-”表示电源正极(即接地)电路图变为上第三幅图所示的电路图↑
内阻的串联分压
第三幅图中,因A点与电源负极相连,D点与电源正极相连,故AD两点之间的电流差就是电源电流,用UAD来表示(UAD=12V)。在这儿,D点表示电流的参考点,A在D的后面,表示A点相对D点为正。假如写成UDA则表示D点对比A点为正。应D点与电源正极相连,通常可省略不写,UAD可写成UA。
U2表示R2两端的电流,用UBC表示。其中C不可省略。假如表示B点对D点的电流差,可用UBD来表示,D可以省略。按照上述剖析,图中的各点的电流关系可表示如下:
UA=UAB+UBC+UCUB=UBC+UC
按照图中所给数据,可得
UA=12VUB=10VUC=6V
内阻的并联
各内阻头与头相接,尾与尾相接的联接方法称为并联,其方式如图所示。
在并联电路中,总内阻的倒数等于各并联内阻的倒数之和。
即:1/R=1/R1+1/R2
各并联内阻的上电流相等,即:U1=U2=U3=UAB;且流过每位内阻的电压之和等于总电压即:I1+I2=I。
如图所示;设:R1=2kΩ,R2=3kΩ,将它们并联后接入12V直流电源,则通过估算可以晓得:
(1)按照1/R=1/R1+1/R2可得电路中的总内阻为
R=R1xR2/(R1+R2)=2x3/(2+3)=1.2kΩ
(2)按照I=U/R得电路中的总电压为I=U/R=12V/1.2kΩ=10mA。
(3)各内阻上的电流为U1=U2=UAB=12V。
(4)按照I=U/R得流过每位内阻的电压分别为:
I1=U/R1=12V/2kΩ=6mAI2=U/R2=12V/3kΩ=4mA
因各内阻上的电流相等,即:I1R1=I2R2可得:I1/I2=R2/R1
意即:并联各内阻上的电压之比与内阻正比相等。
内阻器的检查及优劣判定
内阻器优劣的判断方式有多种,最简单易行的方式是用万用表电抵挡检查。
内阻器的检查方式
对普通内阻器的检查主要使用万用表的欧姆挡,通过检测电阻来判断是否出现断路、短路及电阻变化等故障。
通常测量电路中的内阻器可以采用两种方式,一种是在路检查,一种是开路检查。
1、在路检查
这些测量方式无须将元元件卸下,而是使用万用表直接对电路板上的内阻器进行测量。这些测量方式较为简便,但有时会因电路中其元元件的干扰,而导致检测值的误差。为此,在使用在路检查时,一定要考虑电步骤中元元件对内阻器的干扰。
在路检查的具体操作如下:
1)首先将电路板的电源断掉。
2)对内阻器进行观察,看待测内阻器是否受损或爆裂,看有无焦黑、引脚破裂、引脚铜带断路或烧损等情况。
3)按照内阻器的标称电阻,调整万用表的阻值到合适的电抵挡,并将万用表的两只基极分别放在待测内阻器的两个引脚,检测一个电阻R1。
4)将万用表的两只基极对调,之后再检测一电阻R2。
5)最后比较两次检测的电阻。取较大的作为参考值(如R1)。假如R1等于或非常接近被测内阻的标称电阻,可以推断该内阻正常;假如R1小于被测电的标称电阻,可以推断该电阻受损;假如R1远大于标称电阻(即有一定电阻),此时并不能确定该内阻受损,还有可能是因为电路中并联有其他小电阻阻值,这时就须要采用脱开电路板检查的方式进一步检查否认。
2、开路检查
开路检查的方式有两种,一种是使用电烙铁将内阻一端引脚焊下,脱开电路板,之后再检测另一种是切断内阻器一端引脚的铜带线,之后再检测。开路检查方式主要是对单独的内阻器进行独立测量。与在路检查有效地防止了电路中的干扰,因而确保检测的确切性。
开路检查的具体操作步骤如下:
1)首先将内阻器从电路板中焊下。
2)对内阻器进行观察,看待测内阻器是否受损或爆裂,看有无焦黑、引脚破裂、引脚铜带线断路或烧损等情况。
3)按照内阻器的标称电阻,调整万用表的阻值到合适的电抵挡,并将万用表的两只基极分别放在待测内阻器的两个引脚,检测一个电阻R。
4)将检测的电阻与内阻器的标称电阻进行比较。假如R等于或非常接近被测内阻的标称电阻,可以推断该内阻正常;假如R小于被测内阻的标称电阻,可以推断该内阻受损;假如R远大于标称电阻(即有一定电阻)或为0,则可判定此内阻内部漏电受损。
用表针式万用表测量阻值
用表针式万用表测量阻值的方式如下:
1)首先选择检测挡位及阻值。将万用表功能旋转到“Ω”挡(即电抵挡)任一阻值(x1、x10、x100、x1k或10K)。一般情况下,100Ω以下内阻选择x1或x10阻值。1~10k内阻选择x10或x100阻值,10~100k内阻选择x1k或10k阻值,100k以上内阻选择x10k阻值。
2)调零。用一只手将两支基极金属棒短接(用手将基极金属棒捏在一起),一只手调节“调零旋钮”,万用表表针指示在刻度盘右端“0”为。
3)检测。万用表两支基极分别稳定接触内阻器的两个电极,并从欧姆刻度盘上读取表针指示的数据,将数据减去阻值值,所得结果为该内阻电阻。
注意:若表针往右偏转就换一个稍低阻值重测。若表针往右偏转太少,就换一个稍高的阻值重测。尽量使表针指示在刻度盘的中间部位。每换一次阻值,都须要重新“调零”。
4)判定优劣。所测得的结果与内阻的标明值进行比较。所测结果与标明值约相等,说明该内阻正常,是好的。否则,若相差太大,远远超过其精度容许范围,说明该内阻已坏。若在各阻值测试时,表针均不偏转,说明内阻已开路受损。
注意:检测高值内阻时,尽量不要用手直接接触内阻的两电极,以防人体内阻造成检测偏差。
用数字万用表测量阻值
用数字万用表测量阻值的方式如下:
1)首先选择检测挡位及阻值。通常200Ω以下内阻选择“200”量程,200Ω~2kΩ内阻选择“2k”量程,2~200Ω内阻选择“200k”量程,小于200kΩ内阻选择“2M”量程,小于2MΩ内阻选择“20M”量程,小于20MΩ内阻选择“200M”量程。
2)检测,将万用基极分别稳定接触内阻的两个电极,在显示屏上会显示一个数字,该数字即为内阻的内阻。
3)判定优劣。所测结果与该内阻标明值相仿,说明该内阻是好的;若相差太大,则说明有问题。
注意:在检测时,若显示“1.”(表示“溢出”),可选一个高阻值挡重测,若无论那个阻值检测时,显示屏都显示“1”,表明该内阻已开路受损。若显示“00.0”,可能是阻值选得太大了,可选一个更高点的阻值重测。对于高值内阻电阻串联和并联的计算,可能会出现数字有跳变的现象,读取一个最小值即可;若数字大范围跳变,说明该内阻质量不可靠,不能再用。
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