滑动变阻器选择的总体要求
滑动变阻器在电路中的功能是调节电路,按其联接形式分为限流式和分压式,不论以哪种方法联接对其总体要求都是:
(1)电路中检测部份电流(电压)随滑动变阻器变化尽量接近线性关系,这样就能保证电路检测部份电流(电压)随滑动变阻器的调节而出现连续较大变化。
(2)确保电路安全、操作简便。
滑动变阻器大小选择
1、分压式接法中应选择电阻小的滑动变阻器
如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部份电流随滑动变阻器调节滑动距离变化图象,图中的k表示滑动变阻器总电阻与待测内阻的比列。
从图中可以看出当滑动变阻器与待测内阻的比值越大时,滑动变阻器先联通较长距离时待测内阻电流变化较小,而后联通很小距离时待测内阻电流却大幅上升,这在实验操作中是无法控制待测内阻取适当电流的;而当滑动变阻器与待测内阻的比值越小,待测内阻上电流随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。
为此,分压式电路中滑动变阻器的电阻应选用电阻较小的(大于待测内阻)。
2、限流式接法中应选择电阻与待测电路内阻接近的滑动变阻器
如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部份电流随滑动变阻器调节滑动距离变化图象,图中的k表示滑动变阻器总电阻与待测内阻的比列。
从图2中可以看出:滑动变阻器与待测内阻比值越小,待测内阻上电流随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电流变化幅度却很小,不易于取多组有显著差异的数据多次检测;而当滑动变阻器与待测内阻比值越大时,即使待测内阻上的电流变化幅度很大,但滑动变阻器先联通较长距离电流变化幅度较小,而后联通很小距离电流却大幅上升,这在实验操作中是无法控制待测内阻取适当电流的;而当滑动变阻器与待测内阻电阻相接近时,待测内阻上电流随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测内阻上的电流变化幅度较大。
为此,限流式电路中滑动变阻器的电阻应选用电阻与待测内阻相接近的。
为何滑动变阻器可以改变电流大小?
滑动变阻器使用时,应当与待改变的电路(我们假定它为R1)串联,依照欧姆定理。
1.在总电流不变时滑动变阻器的接法,电压与内阻成正比。所以当滑动变阻器内阻降低时,电路中的电压降低。
2.待改变电路(R1)的内阻不变时,电压与电流成反比所以,当滑动变阻器内阻降低时,电路中的电压降低,流过R1的电压降低,由欧姆定理,R1两端的电流增大。
3.在串联电路中总电流等于各用家电两端的电流之和。所以R1两端的电流增大时,总电流不变,故滑动变阻器两端的电流降低。其实,我们可以上述概括成串联电路的分压规律,简单来说,就是阻值大的分得的电流也大,内阻小的分得的电流少。所以当滑动变阻器内阻降低时,它分得的电流也降低,这么其他与之串联的家电分得的电流就减少了。滑动变阻器是串联在电路中的调节滑动变阻器改变了内阻故加在滑变两端的电流改变了。按照U=U1+U2电源电流不变,导体两端的电流就变了。
滑动变阻器改变的是阻值,但因内阻跟电流和电压都有关,内阻发生变化后才会导致电压和电流跟随变化,所以滑动变阻器可以改变电流。似乎也改变了电压硬度。电路的其它部份没有变化,滑动变阻器的阻值改变滑动变阻器的接法,包含它在内的这部份电路的总内阻就发生了变化。按照分压原理,整个电路的电流重新分配。改变了各用家电的电流。
滑动变阻器初态调节
滑动变阻器在电路中的功能是调控待测部份电流电压,为保证安全起见,通常要求初始状态待测部份电流电压最小,实验时通过调节滑动变阻器来逐步减小待测部份电流电压。为此,滑动变阻器限流式接时滑动变阻器与待测部份是串联系关系,滑动变阻器初状态应调到最大;滑动变阻器分压式接时其初状态分压部份阻值应调节到最小0,也就是此时待测部份电流、电流从0开始最安全。