限流電路和分壓電路

1、限流電路和分壓電路1. 限流和分壓接法的比較圖2SR0R用U（1）限流電路：如圖2所示，實(shí)際上滑動(dòng)變阻器的右邊部分并沒(méi)有電流流過(guò)。該電路的特點(diǎn)是：在電源電壓不變的情況下，R用兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍：UU用UR用/（R0+R用），電流調(diào)節(jié)范圍：U/R用I用U/（R0+R用 ）。即電壓和電流不能調(diào)至零，因此調(diào)節(jié)范圍較小。要使限流電路的電壓和電流調(diào)節(jié)范圍變大，可適當(dāng)增大R0。另外，使用該電路時(shí)，在接通電前，R0 應(yīng)調(diào)到最大。圖3SR0R用EAB （2）分壓電路：如圖3所示，實(shí)質(zhì)上滑動(dòng)變阻器的左邊部分與R用并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器的右邊串聯(lián)。注意滑動(dòng)變阻器的兩端都有電流流過(guò)，且不相同。該電路的特點(diǎn)是：在電源電

2、壓不變的情況下，R用兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍為UU用0，即電壓可調(diào)到零，電壓調(diào)節(jié)范圍大。電流調(diào)節(jié)范圍為E/R用I用0。 使用分壓電路，在當(dāng)R0<R用時(shí)，調(diào)節(jié)性能好。通電前，滑片P置于A端，使U用 =0。2兩種用法的選擇A優(yōu)先選用限流式，從電能損耗方面分析消耗電能少。用限流式具有電源負(fù)擔(dān)輕，電路連接簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。B如果滑動(dòng)變阻器的額定電流夠用，在下列三種情況下必須采用分壓接法： 用電器的電壓或電流要求從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)。例1、1993年全國(guó)高考題）將量程為100A的電流表改裝成量程為1 mA的電流表，并用一標(biāo)準(zhǔn)電流表與改裝后的電流表串聯(lián)，對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn).校準(zhǔn)時(shí)要求通過(guò)電流表的電流能從零連續(xù)調(diào)到1 mA

3、，試按實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出電路圖.圖3例2、（1999廣東卷）用圖3中所給的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)“12V，5W”的小燈泡在不同電壓下的功率，其中電流表有3A、0.6A兩檔，內(nèi)阻可忽略，電壓表有15V、3V兩檔，內(nèi)阻很大。測(cè)量時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從0V調(diào)到12V。按要求在實(shí)物圖上連線（其中部分線路已連好）。其次測(cè)量時(shí)電流表的指針位置如下圖（b）所示，其讀數(shù)為 A要求電器的電壓或電流變化范圍大，負(fù)載電阻的阻值遠(yuǎn)大于變阻器的總電阻，須用分壓式電路。若接成限流式，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)，電路中電流變化不明顯，測(cè)得的電壓和電流取值范圍小。例3、為了測(cè)定一個(gè)“6.3V、1W”的小電珠在額定電壓下較準(zhǔn)確的

4、電阻值，可供選擇的器材有：A.電流表（03A，內(nèi)阻約0.04）B.毫安表（0300mA，內(nèi)阻約4）C.電壓表（010V，內(nèi)阻10K）D.電壓表（03V，內(nèi)阻10K）E.電源（額定電壓6V，最大允許電流2A）F.電源（額定電壓9V，最大允許電流1A）G.可變電阻（阻值范圍010，額定電流1A）H.可變電阻（阻值范圍050，額定功率0.5W）I.導(dǎo)線若干根，電鍵一個(gè)。為使測(cè)量安全和盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)選用的器材是 。（用字母代號(hào)填寫(xiě)）在右邊虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖，并把圖6所示實(shí)物圖用線連接起來(lái)。分析：表及內(nèi)外解法的選取小電珠的額定電流=0.16A=16mA300mA，電流表應(yīng)選B。=6.3V10V，電壓表選

5、C，電源選F。=40比10K小得多，僅比毫安表內(nèi)阻大10倍，故選用安培表外接法?；瑒?dòng)變阻器及連接方法的選取將可變電阻H接到電源兩端，其上電流大若致為I=A=0.18A，而H的額定電流=0.1A0.18A，而G的額定電流為1A，故從安全性上考慮不宜選用H。由于40是可變電阻G的中值的8倍，故選用分壓式連接方式。若使用限流式，則在燈泡額定電壓下，=A，圖 8具體操作時(shí)0.16A應(yīng)體現(xiàn)在安培表上，故滑動(dòng)變阻器此時(shí)大約分壓為=9V6.3V=2.7V。故此時(shí)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)的阻值R=1710，因此G不可能用限流法，必須使用分壓式。答案：BCFGI；電路圖如圖7所示，實(shí)物連接如圖8所示解法指導(dǎo) 本題的關(guān)鍵是

6、在“額定電壓下”較準(zhǔn)確測(cè)量這一要求使得變阻器G無(wú)法使用限流式，一般來(lái)說(shuō)，若待測(cè)電阻比滑動(dòng)變阻器阻值大得多時(shí)，一般采用分壓式。例4、（97年高考）某電壓表的內(nèi)阻在20K-50 K之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：A、待測(cè)電壓表V（量程3V）；B、電流表（量程）；C、電流表（量程）；D、電流表（量程）E、滑動(dòng)變阻器R（最大阻值）；F、電源（電動(dòng)勢(shì)4V）；G、電鍵K。（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用_。（2）為了盡量減小誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)。試畫(huà)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖。圖3分析：將電流表、電壓表串聯(lián)，只要讀出兩表讀數(shù)，即可用公式I=U/R求得電壓表的內(nèi)阻。通過(guò)電壓表的最大電流值故電流表

7、應(yīng)選A1。由于變阻器的阻值遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，且要求測(cè)多組數(shù)據(jù)，故變阻器用分壓式連接，如圖3所示。例5. 已知某電阻絲的電阻約為10，現(xiàn)有下列器材供測(cè)量該電阻絲的電阻時(shí)使用；A. 量程為0.6A，內(nèi)阻是0.5的電流表。B. 量程為3V，內(nèi)阻是6K的電壓表。C. 阻值是0-20，額定電流為2A的滑動(dòng)變阻器。D. 蓄電池（6V）。E. 開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。圖4要求：畫(huà)出用伏安法測(cè)上述電阻絲的電阻的電路圖，測(cè)量數(shù)據(jù)要盡量多。分析：若采用限流式接法，由于電阻絲阻值為10，在3V電壓（電壓表的量程）下工作，則流過(guò)它的最大電流為，改變滑動(dòng)變阻器的阻值（020），電路中電流變化范圍約為，電流取值范圍比較小，

8、故采用分壓式接法比較好。電路圖如圖4所示。采用限流接法時(shí)限制不住，電表總超量程，用電器總超額定值。在安全（I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過(guò)載）、有效（調(diào)節(jié)范圍夠用）的前題下，若R用< R0 ，原則上兩種電路均可采用，但考慮省電、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可先采用限流接法；而若R用>>R0，則只能采用分壓電路.例6、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻Rx（約100 ）;直流電流表（量程010 mA、內(nèi)阻50 ）;直流電壓表（量程03 V、內(nèi)阻5 k）;直流電源（輸出電壓4 V、內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（015 、允許最大電流1 A）；開(kāi)關(guān)1個(gè)，

9、導(dǎo)線若干.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.用伏安法測(cè)量電阻有兩種連接方式，即電流表的內(nèi)接法和外接法，由于Rx，故電流表應(yīng)采用外接法.在控制電路中，若采用變阻器的限流接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至最大，通過(guò)負(fù)載的電流最小，Imin=24 mA10 mA,此時(shí)電流仍超過(guò)電流表的量程，故滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法.當(dāng)負(fù)載電阻的阻值小于變阻器總電阻R或相差不多時(shí)，若兩種電路都可以對(duì)負(fù)載的電流和電壓有明顯的調(diào)節(jié)，或兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起，則多采用限流式接法，這樣的接法電源負(fù)擔(dān)輕，能耗小。例4. 在一次實(shí)驗(yàn)中需要較準(zhǔn)確地測(cè)量某一個(gè)金屬絲的電阻，已知金屬絲的電阻，約為；電

10、流表量程3A，內(nèi)電阻約；電壓表量程3V，內(nèi)電阻約；電源電動(dòng)勢(shì)6V；滑動(dòng)變阻器R的總電阻，額定電流。試畫(huà)出測(cè)量金屬絲電阻的電路圖。分析：電源電動(dòng)勢(shì)為，流過(guò)金屬絲的電流約可采用限流接法，電路如圖6所示。圖6 組成可調(diào)分壓電路目的1掌握將滑動(dòng)變阻器接成分壓電路的方法，認(rèn)識(shí)其原理和用途。2學(xué)習(xí)使用多用電表的直流電壓檔。器材滑動(dòng)變阻器(標(biāo)稱(chēng)規(guī)格(50，1.5A)、小燈泡(標(biāo)稱(chēng)規(guī)格6.3V0.15A)、多用電表、電池組dict_774(電壓約6伏)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。原理和方法如圖6所示，將電阻R1與R2串聯(lián)后接到電壓為U的電源上，就構(gòu)成一個(gè)固定分壓電路。由于P、b兩點(diǎn)間的電壓變小而變小。若用另一個(gè)電阻Rf作為

11、負(fù)載(用電器)并聯(lián)接在P、b兩點(diǎn)，那么加在負(fù)載Rf上的電壓也將隨R2的減小而減小。根據(jù)歐姆定律dict_755，由于Rf的并入使P、b間原有電阻R2變小，因此用上式計(jì)算U2時(shí)，應(yīng)將式中的R2用Rf與R2并聯(lián)的等效電阻代替，得到的U2叫做分壓電路的輸出電壓。在實(shí)際應(yīng)用中，若用更換電阻R2來(lái)改變輸出電壓很不方便，于是用一個(gè)滑動(dòng)變阻器代替R1和R2，如圖6所示?；瑒?dòng)點(diǎn)P將變阻器R分為R1和R2兩部分，負(fù)載Rf與P、b間這部分電阻R2并聯(lián)。如上所述，在U不變時(shí)，當(dāng)P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，輸出電壓就逐漸減小，反之，輸出電壓就增大，這樣，變阻器就作為一個(gè)可調(diào)分壓器。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)用多用電表測(cè)電壓。J0411型多

12、用電表的正面如圖7所示，當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)指向?qū)懹蟹?hào)“V”的各檔位時(shí)，它就是一個(gè)直流電壓表，字母下的小橫線表示直流，有些多用電表上用“DC”表示。紅黑兩色表筆要分別接在標(biāo)有“+”“-”的插口中，測(cè)量直流電壓時(shí)應(yīng)讓紅筆與電位高的一點(diǎn)接觸，黑筆與電位低的一點(diǎn)接觸。本實(shí)驗(yàn)將選擇開(kāi)關(guān)旋到直流10伏檔，讀數(shù)時(shí)應(yīng)從盤(pán)上第二排刻度線(它有50個(gè)分度，分度值為0.2伏，最右端為10伏)中讀出，本實(shí)驗(yàn)不做精密測(cè)量，估讀12分度即可，如指針在圖示位置讀數(shù)為3.l伏。實(shí)驗(yàn)電路如圖8所示。實(shí)物接線如圖9所示，注意，變阻器采用三端接法(即三個(gè)接線柱均要用上)。此電路的規(guī)范接線順序是：先用導(dǎo)線1、2、3把變阻器上的兩端(即固定

13、端)接線柱a、b分別連接電源兩極，其中a端是通過(guò)開(kāi)關(guān)S接正極的。再用導(dǎo)線4、5把一個(gè)固定端b和滑動(dòng)端P連接負(fù)載(小燈泡H)的兩端。注意，此時(shí)導(dǎo)線5不要接到P上而應(yīng)與接線柱c和d連接。b端既接電源又接負(fù)載，叫做公共端，習(xí)慣上公共端接電源負(fù)極。最后用導(dǎo)線6、7將電壓表與負(fù)載并聯(lián)。 通電(即合開(kāi)關(guān)S)前，必須將滑動(dòng)片P預(yù)置在靠近公共端b的地方，使分壓器輸出的電壓很小，起保護(hù)負(fù)載的作用。通電后，將P向a端緩慢滑動(dòng)，觀察燈的亮度和電壓表的示值各怎樣變化，P到a端時(shí)輸出電壓是否最大。再將P向b端滑動(dòng)，看又如何變化，P到b端時(shí)輸出電壓是否為零。從而認(rèn)清這種分壓電路的特點(diǎn)是，輸出電壓能在零和電源電壓值之間做大

14、范圍的變化。今后許多實(shí)驗(yàn)中都要用這種方法對(duì)電路實(shí)行調(diào)控。圖10所示的電路中，變阻器采用兩端接法，只從a、P接出導(dǎo)線，b端“懸空”，負(fù)載(燈H)與P、a間這部分電阻”串聯(lián)，這種電路叫制流電路。當(dāng)P向b端滑動(dòng)時(shí)，負(fù)載中通過(guò)的電流減小，但不能減至零。你可以用所給器材按圖10連接電路做實(shí)驗(yàn)，與分壓電路對(duì)比。想一想：“分壓電路是將負(fù)載與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)”這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？注意，做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要遵守電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)則：一、使用前先檢查電表的指針是否對(duì)準(zhǔn)刻度的零點(diǎn)，若未對(duì)準(zhǔn)，則用螺絲刀旋動(dòng)“機(jī)械零點(diǎn)調(diào)節(jié)螺絲”來(lái)校正。二、接線時(shí)，開(kāi)關(guān)S要斷開(kāi)。三、接線時(shí)，按回路連線。四、電路接好后，應(yīng)點(diǎn)接一下電源開(kāi)關(guān)，短暫地試通電，看到?jīng)]有不正常的現(xiàn)象發(fā)生，才可以持續(xù)通電進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)歐姆定律：U=I*R，I=U/R。在此電路中有電流I=Ui/(R1+R2),而輸出電壓Uo是電阻R2上的分壓，易知：Uo=I*R2=Ui*R2/(R1+R2),上面給出公式表達(dá)容易讓人誤解，不應(yīng)該寫(xiě)為Uo（R2/R1+R2)*Ui，而應(yīng)該是Uo=（R2/（R1+R2）)*Ui，也即Uo=I*R2=Ui*R2/(R1+R2)。工程部維修工的崗位職責(zé)1、 嚴(yán)格遵守公司員工守則和各項(xiàng)規(guī)章制度，服從領(lǐng)班安排，除完成日常