滑動變阻器的分壓和限流接法和電阻的測量.ppt

1、電阻的測量,(一)伏安法測電阻的兩種電路,1、電流表接在電壓表兩接線柱外側，通常叫“外接法”,2、電流表接在電壓表兩接線柱內側，通常叫“內接法”,因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測量電阻都有誤差,(二)伏安法測電阻的誤差分析,電流表外接法,電壓表示數(shù),電流表示數(shù),測量值偏小，適合測量小電阻.,說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電路適合測量小電阻.,十、電阻的測量,電流表內接法,電壓表示數(shù),電流表示數(shù),測量值偏大,適合測量大電阻.,說明：誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小所以該電路適合測量大電阻.,十、電阻的測量,(二)伏安法測電阻的誤差分析,外接

2、法,內接法,誤差來源,測量結果,測量條件,伏特表的分流,電流表的分壓,R真R測,R真R測,RRA,RRV,小結：伏安法測電阻,用外接法,用內接法,小結：伏安法測電阻電路選擇,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,如圖1所示的電路中，滑動變阻器總電阻為R 0，輸入電壓為U0，負載電阻R兩端的電壓U隨變阻器調節(jié)變化情況作如下的討論：,1、滑動變阻器的分壓接法,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,首先，不接負載R時，輸出端的電壓U=Rap，可見，U與成正比，輸出電壓電線性的，如圖1（b）中所示。換言之，觸頭P在ab間移動時，左半部分分得的電壓是均勻變化的，電壓的變化范圍是0U0。,

3、一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,其次，當滑動變阻器的aP連接負載電阻R時，P點左邊電路的等效電阻減小，與P點右邊部分串聯(lián)而得的電壓將比原來減小，如圖1（b）所示。,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,再次，當負載電阻R很小，對于確定的Rap，左部分分得的電壓將更小，如圖如圖1（b）所示。,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,可以得出結論：分壓接法要能通過連續(xù)調節(jié)滑動變阻器得到平緩變化的電壓，負載阻值應該較大。換言之，分壓接法滑動變阻器應該選用阻值相對較小的。,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,如圖2所示的電路輸入電壓為U0，滑動變阻器總阻值為R0，

4、滑動變阻器對負載R0電流的控制情況作如下的討論：,2、滑動變阻器的限流接法,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,首先，電路中的電流：I=U0/(RaP+R0)，可見，I隨RaP的增大而減小，如圖（b）所示。 當Rap=0時，電路中的最大電流Im= U0/R0 ，R兩端的電壓最大Umax=U0。,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,當Rap最大值R0分別為負載電阻1、3、5倍時，電路中電流的最小值為Im/2、Im/4 、Im/6 負載電阻R兩端的最小電壓Umin為U0/2、U0/4 、U0/6 ,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,由此可見，若滑動變阻器總電阻R0較

5、小，它對整個電路的電流控制能力就小，反之較大。但是，實際選擇滑動變阻器時，并不是R0越大越好。R0很大，其單位長度的阻值越大，觸頭P處a點稍作移動，整個電路總電阻迅速增大，通過電路的電流就很小，要連續(xù)均勻地調節(jié)電流，負載R兩端的電壓，滑動變阻器只能在極小的范圍內調節(jié)，所以操作很不方便。,一、滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析,通過分析圖線，可以得出結論：限流式接法要能在調節(jié)過程中平緩控制電流（電壓），滑動變器阻值要稍大些。,二、分壓接法和限流接法的比較,三、滑動變阻器分壓接法和限流接法的選擇,滑動變阻器分壓接法和限流接法都能調節(jié)負載的電流（電壓），但在相同條件下的調節(jié)效果不同，實際應用要

6、根據(jù)情況恰當?shù)剡x擇適當?shù)姆椒?。通常情況下(滿足安全條件)，由于限流電路能耗較小，結構連接簡單，因此，優(yōu)先考慮以限流接法為主。,三、滑動變阻器分壓接法和限流接法的選擇,1在下面三種情況下必須選擇分壓接法： a要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調節(jié)，只有滑動變阻器分壓接法的電路才能滿足（如測定導體的伏安特性）,三、滑動變阻器分壓接法和限流接法的選擇,b如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時，無論怎樣調節(jié)，電路中實際電流(電壓)都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(電壓)，為了保證電表和電阻元件免受損壞，必須采用滑動變阻器分壓接法連接電路,三、滑動變阻器

7、分壓接法和限流接法的選擇,c伏安法測電阻實驗中，若所用的變阻器阻值小于待測電阻阻值，若采用限流接法時，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流（電壓）變化小，這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù)，為了變阻器遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調節(jié)待測電阻上的電流（電壓），應選擇滑動變阻器的分壓接法。,用伏安法測某一電阻時，用電流表外接法測得結果為R1，用電流表內接法測得結果為R2，若電阻的準確值為R,則 ( ) A.R1RR2 B.R1R1R2 D.RR1R2,B,例與練,一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學用伏安法測量此電阻,用如圖(a)(b)兩種電路各測一次,用(a)圖所測

8、數(shù)據(jù)為3.0V、3.0mA,用(b)圖測得的數(shù)據(jù)是2.9V、4.0mA,由此可知,用 圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx= .,(a),1000,例與練,4幾點說明： 對實驗器材和裝置的選擇，應遵循的幾條主要原則： 安全性原則 準確性原則 方便性原則 經(jīng)濟性原則 分壓電路中，在通過變阻器實際電流小于變阻器額定電流（或電壓）的條件下，盡量選用變阻器總阻值小的變阻器做分壓電路使用。,用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下: A.待測電阻Rx：范圍在58，額定功率1W B.電流表A1：量程00.6A（內阻0.2） C.電流表A2：量程03A（內阻0.05） D.電壓表V1：量程03v（內阻3K

9、） E.電壓表V2：量程015v（內阻15k） F.滑動變阻器R：0100 G.蓄電池：電動勢12V H.導線，電鍵. 為了較準確的測量，并保證器材安全，電流表應選 ，電壓表應選 ，并畫出電路圖。,例與練,由 Rx知，應選外接法,先確定測量電路,額定電流Im= 0.45A，應選電流表A1,額定電壓Um= 2.8V，應選電壓表V1,由R=10010Rx知，應選擇限流式電路,再確定控制電路,分析：,有一個電阻Rx，其阻值大約是25 k ，可供選擇的器材是： 電流表A1 (0-100A, 2 k) 電流表A2 (0-500A, 300) 電壓表V1 (0-10V, 100 k） 電壓表V2 (0-50V, 500 k） 直流穩(wěn)壓電源 E （15V，1A） 滑動變阻器 R (1k, 1W) 電鍵K和若干根導線 試選擇適當?shù)钠鞑?，選取適當?shù)碾娐?，使測量盡可能準確，并畫出電路圖，再將如圖示的實物連線。,解答: 根據(jù)上述分析，選擇