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(2014-10-11 08:33:05)
标签：
恒定电流分压器高中物理 |
分类： 实验 |
分压电路中滑动变阻器如何选择
在高中物理实验中经常用分压器给被测元件供电，从为“调节方便”的角度滑动变器的阻值一般取相对被测元件阻值要小些较好，这是我们遵循的基本原则。
分压器的电路如图1所示，其中E代表电源电动势，为讨论方便我们这里暂不计内阻，R0代表滑动变阻器的最大电阻，Rx代表R0与R并联部分的电阻，R为用电器。下面推导一下用电器得到的电压与滑动变阻器电阻变化的关系。
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分压器：设R0是滑动变阻器，其阻值为1个单位，R是被测电阻，下表中分别取了k=R/R0=0.1、0.2、0.5、1、2、5、10倍于R0时，改变滑动变阻器的大小时电阻上电压的变化情况，并作出了相应的曲线。 |
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Rx/ ×R0 |
U/E |
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k=0.1 |
k=0.2 |
k=0.5 |
k=1 |
k=2 |
k=5 |
k=10 |
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0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
0.10 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
|
0.20 |
0.08 |
0.11 |
0.15 |
0.17 |
0.19 |
0.19 |
0.20 |
|
0.30 |
0.10 |
0.15 |
0.21 |
0.25 |
0.27 |
0.29 |
0.29 |
|
0.40 |
0.12 |
0.18 |
0.27 |
0.32 |
0.36 |
0.38 |
0.39 |
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0.50 |
0.14 |
0.22 |
0.33 |
0.40 |
0.44 |
0.48 |
0.49 |
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0.60 |
0.18 |
0.27 |
0.41 |
0.48 |
0.54 |
0.57 |
0.59 |
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0.70 |
0.23 |
0.34 |
0.49 |
0.58 |
0.63 |
0.67 |
0.69 |
|
0.80 |
0.31 |
0.44 |
0.61 |
0.69 |
0.74 |
0.78 |
0.79 |
|
0.90 |
0.47 |
0.62 |
0.76 |
0.83 |
0.86 |
0.88 |
0.89 |
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1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
http://s11/mw690/001ArsaUgy6MIQmPXBg3a&690
结论：
1．滑动变阻器R0相对被测电阻R越小，被测电阻上得到的电压图线线性越好（但功耗大），线性好，调节方便。
2．若滑动变阻器R0相对被测电阻R较大时，如：滑动变阻器的阻值是被测电阻的10倍时（表格中的最左的一列数据，或图2中的最右一条图线），当滑动变阻器滑到全长的一半时，用电器上只得到总电压的0.14（1/7）倍；滑到全长的90%时，用电器上只得到总电压的0.47（9/19）倍；而最后的10%的长度上，承担了53%的总电压。
假设滑线变阻器共100匝，电源总电压是6V，滑动最初的50匝可得到0.84V的电压；滑到90匝时，得到2.82V的电压；最后的10匝上承担了3.18V的电压，出现了每改变一匝的大的踊跃式变化。（这就是题目的“不便调节”的原因）。
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