在电学实验中,限流式与分压式接法的选择是电路设计的重要环节。限流式简单易懂,但调节范围有限,尤其当滑动变阻器电阻与用电器电阻差异大时效果不佳。分压式接法调节范围大,不受滑动变阻器最大阻值限制,但需考虑保护电阻以防电路损坏。因此,在选择时应根据实验需求和器材条件灵活判断,确保电路既能满足测量要求,又安全可靠。
在电学实验题中,我们经常会涉及到电路设计的问题,而其中比较核心的两个点就是①滑动变阻器限流式与分压式的选择和②电流表内接法与外接法的选择,这篇文章将为大家细致的介绍限流式与分压式该怎么选具体该怎么选。
1、滑动变阻器限流式与分压式的选择
先展示一下限流式和分压式在电路中具体长什么样子吧↓↓↓
那限流式与分压式具体该如何选呢?
当然,如果你觉得自己是学不会的,那我可以给你一个无脑的选择,那就是分压式,遇到就选分压式!!!(限流式初中就学了,分压式是高中才学的,你猜老师更想考你那个?)
当然,既然你打开了这篇文章,说明你还是想真正掌握这个知识点的,那我们就好好说一下该怎么选吧↓↓↓
(1)限流式接法
限流式接法的特点就是与用电器直接串联在一起,根据串联电路电压之比等于电阻之比的原理,通过调节电阻来直接调节分压,总结下来就是简单、好看懂,毕竟是初中就学的知识点嘛
我们重点来看一下限流式的使用有什么限制?
①当滑动变阻器电阻相对于其他用电器的电阻来说特别小时,比如用电器几千欧的电阻,而你的滑动变阻器阻值只有几十欧,你把滑动变阻器与用电器串联在一起,滑动变阻器进行调节时,对整个电路总电阻的影响可以说是微乎其微,也就是说这种情况下用限流式接法很难起到调节的作用。
②当滑动变阻器与用电器电阻接近时,就比如说上图【限流式接法】中,如果R_{0}=R,那么,在不考虑电源电阻的情况下,滑动变阻器可以使R_{0}两端的电压的在frac{E}{2}(R全部接入)到E(R接入阻值为0)的范围内变化,即调节范围有限。
③当滑动变阻器电阻相对于其他用电器的电阻来说特别大时,滑动变阻器与用电器串联,会使用电器分到的电压极小,以及电路电流极小,不便于测量。
这就是各种情况下限流式接法的缺点,也就是说,存在以上问题时,我们就需要另辟蹊径,寻找其他解决办法了。
(2)分压式接法
分压式接法中,滑动变阻器一部分与用电器并联在一起,另一部分与并联部分串联在一起,即一部分在干路上,一部分在支路上。比如上图【分压式接法】中,滑片左边的部分与上面一条支路并联,滑片右边部分则位于干路中,与并联部分串联。
这样的话,用电器(即上面支路中的电阻与灯泡)两端的电压调节范围可以比较大,而且不受滑动变阻器最大阻值的影响和限制。这是分压式的优点。
细心的同学可能想到了,上面这个电路一旦滑动变阻器滑片滑到最左边时,虽然达到上面支路电压为0的目的,但电路可能会烧坏,所以一般分压式干路上会加一个保护电阻,防止电路烧坏(划重点,以后在类似的电路中看到干路上多了一个电阻,其作用一般是保护电路)
当然了,说了这么多,我们好像都在说限流式的缺点,都偏向于选择分压式,那是不是就不能用限流式了呢?
当然不是啊,如果不存在①②③这样的特殊情况那限流式还是没问题的啊,其次要是提供的材料里面没有分压式所需的保护电阻,那一般就得选限流式了。
好了,主要的内容我就写到这里了,因为这是我自己去想出来的,所以可能和参考书上比起来不那么全面,也不那么有条有理,大家可以作个参考,也多多自己思考
然后后面如果大家有需要的话可以给我留言或者评论,我给大家找个例题放在下面,当然,大家手里的题应该不少,不需要的话当我没说
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