限流电路和分压电路 下载本文

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限流电路和分压电路

1. 限流和分压接法的比较

(1)限流电路:如图2所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的

R0 U 图2

R用 S 电压调节范围:U≥U用≥UR用/(R0+R用),电流调节范围:U/R用≥I用≥

U/(R0+R用 )。即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小。要使限流电路的电压和电流调

节范围变大,可适当增大R0。另外,使用该电路时,在接通电前,R0 应调到最大。 (2)分压电路:如图3所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流

R用 A R0 B E 图3

S 流过,且不相同。该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R端的电压调节范围为U≥U用两

用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大。

电流调节范围为E/R用≥I用≥0。

使用分压电路,在当R0

A优先选用限流式,从电能损耗方面分析消耗电能少。用限流式具有电源负担轻,电路连接简便等优点。

B如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法: ① 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。

例1、1993年全国高考题)将量程为100μA的电流表改装成量程为1 mA的电流表,并用一标

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准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1 mA,试按实验要求画出电路图.

例2、(1999广东卷)用图3中所给的实验器材测量一个“12V,5W”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两档,内阻可忽略,电压表有15V、3V

两档,内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V12V。

⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。

图3

⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b)所示,其读数为 A

②要求电器的电压或电流变化范围大,负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。若接成限流式,当改变滑动变阻器的阻值时,电路中电流变化不明显,测得的电压和电流取值范围小。

例3、为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值,可供选择的器材有:

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A.电流表(0~3A,内阻约0.04Ω)B.毫安表(0~300mA,内阻约4Ω)C.电压表(0~10V,内阻10KΩ)D.电压表(0~3V,内阻10KΩ)E.电源(额定电压6V,最大允许电流2A)F.电源(额定电压9V,最大允许电流1A)G.可变电阻(阻值范围0~10Ω,额定电流1A)H.可变电阻(阻值范围0~50Ω,额定功率0.5W)I.导线若干根,电键一个。 ⑴为使测量安全和尽可能准确,应选用的器材是 。(用字母代号填写)

⑵在右边虚线框内画出电路图,并把图6所示实物图用线连接起来。 分析:①表及内外解法的选取 小电珠的额定电流I额=

P1=A≈0.16A=16mA<300mA,电流表应选B。U额=6.3V<10V,U6.3U26.32?电压表选C,电源选F。R珠=Ω≈40Ω比10KΩ小得多,仅比毫安表内阻大10倍,P1故选用安培表外接法。 ②滑动变阻器及连接方法的选取

将可变电阻H接到电源两端,其上电流大若致为I=

9A=0.18A,而H的50额定电流IH=

0.5=0.1A<0.18A,而G的额定电流为1A,故从安全性50上考虑不宜选用H。由于40Ω是可变电阻G的中值的8倍,故选用分压式连接方式。若使用限流式,则在灯泡额定电压下,I额=

10A,具体操作63时I额≈0.16A应体现在安培表上,故滑动变阻器此时大约分压为U滑=9V-6.3V=2.7V。故此时滑动变阻

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图 8