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滑動變阻器
鎖定
- 中文名
- 滑動變阻器
- 外文名
- slide rheostat
- 使用方式
- 移動滑片的位置
- 電阻絲材料
- 改變電路中的電流大小
滑動變阻器工作原理
滑動變阻器是電學中常用器件之一,它的工作原理是通過改變接入電路部分電阻線的長度來改變電阻的,從而逐漸改變電路中的電流的大小。滑動變阻器的電阻絲一般是熔點高,電阻大的鎳鉻合金,金屬桿一般是電阻小的金屬,所以當電阻橫截面積一定時,電阻絲越長,電阻越大,電阻絲越短,電阻越小。
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滑動變阻器主要作用
(1)保護電路。
(2)通過改變接入電路部分的電阻來改變電路中的電流的大小和方向,從而改變與之串聯的導體(用電器)兩端的電壓。在連接滑動變阻器時,要求:“一上一下,重點在下”,金屬桿和電阻絲各用一個接線柱;實際連接應根據要求選擇電阻絲的兩個接線柱。
(4)利用伏安法測電阻,依據是歐姆定律的變形公式:
。
滑動變阻器主要材料
滑動變阻器電阻絲的材料一般為康銅絲或鎳鉻合金絲,將康銅絲或鎳鉻合金絲繞制在絕緣筒上,兩端用引線引出,變阻器的滑片接觸電阻絲並可調節到兩端的距離,從而改變金屬桿到電阻絲兩端的電阻,這就組成了滑動變阻器。還有就是用電阻材料(比如碳質材料)“鍍”在絕緣基板上,由中間的滑片來調節電阻的滑動變阻器。
[2]
滑動變阻器接法
限流式
①待測用電器電阻接近滑動變阻器電阻(也可選用分壓式接法)。
②簡化電路,節約能源。
分壓式
以下情況必須使用分壓式接法:①待測用電器電阻遠大於或遠小於滑動變阻器電阻。②實驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可以由0開始連續變化(例如測小燈泡的伏安特性曲線)。③實驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可變範圍較大。④採用限流式接法時,無論如何調節變阻器,電流、電壓都大於對應電錶的量程。
串分壓公式:U1/U2=R1/R2
並分流公式:I 1/I 2=R2/R1
在一個並聯電路中,電路中總電阻的倒數等於各支路上電阻的倒數之和。
公式為:R串=R1+R2+R3+..........+Rn
公式為:1/R並=1/R1+1/R2+...........+1/Rn
實驗室接法
其中只有AC,AD,BD,BC這四種方法,也就是所謂的“一上一下”,可以改變阻值。
剩下的兩種不能改變阻值。
具體情況如下:
1、當導線接AC時,滑片P向左移動時電阻變小,電流變大。當滑片P向右移動時,電阻變大,電流變小。接AD相同。
2、當導線接BD時,滑片P向左移動時電阻變大,電流變小。當滑片P向右移動時,電阻變小,電流變大。導線接BC相同。
3、當導線接CD時,這時的電阻幾乎為0,電流十分大。同時電阻的阻值不可以通過移動滑片P來改變,所以這時變阻器就相當於一根導線。另外,如果這樣直接接到電源上,就會發生短路。
4、當導線接AB時。這時的電阻是最大的,那麼通過的電流也很小。同時電阻的阻值也不可以通過移動滑片P來改變,也相當於一個定值電阻。
滑動變阻器分類
可變式電阻器一般稱為電位器,從形狀上分有圓柱形、長方體形等多種形狀;從結構上分有直滑式、旋轉式、帶開關式、帶緊鎖裝置式、多連式、多圈式、微調式和無接觸式等多種形式;從材料上分有碳膜、合成膜、有機導電體、金屬玻璃釉和合金電阻絲等多種電阻體材料。碳膜電位器是較常用的一種。電位器在旋轉時,其相應的阻值依旋轉角度而變化。
滑動變阻器變化規律
變化規律有三種不同形式。
X型為直線型,其阻值按角度均勻變化。它適於作分壓、調節電流等用。如在電視機中作場頻調整。
Z型為指數型,其阻值按旋轉角度依指數關係變化(阻值變化開始緩慢,以後變快),它普遍使用在音量調節電路里。由於人耳對聲音響度的聽覺特性是接近於對數關係的,當音量從零開始逐漸變大的一段過程中,人耳對音量變化的聽覺最靈敏,當音量大到一定程度後,人耳聽覺逐漸變遲鈍。所以音量調整一般採用指數式電位器,使聲音變化聽起來顯得平穩、舒適。
D型為對數型,其阻值按旋轉角度依對數關係變化(即阻值變化開始快,以後緩慢),這種方式多用於儀器設備的特殊調節。在電視機中採用這種電位器調整黑白對比度,可使對比度更加適宜。
滑動變阻器應用
音響上調節音量大小的旋鈕;枱燈上調節燈光亮度的旋鈕;電腦上調節顯示器亮暗的旋鈕;調節電燙斗的温度的旋鈕,另外,汽車上的油量表,過磅稱的稱重儀等都利用了滑動變阻器。
滑動變阻器在電路中的作用
(1)保護電路,即連接好電路,開關閉合前,應調節滑動變阻器的滑片P,使滑動變阻器接入電路部分的電阻最大。
另外,日常生活中我們經常用到旋鈕型變阻器,能夠調整音量的電位器,調節枱燈亮度的旋鈕等等,它們的工作原理都是與滑動變阻器的工作原理類似。
歐姆定律
- 一段導體中的電流,跟加在這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。
- 歐姆定律的公式:I=U/R(I:電流 單位:A; U:電壓 單位:V; R:電阻 單位:Ω)。
- 保持電阻不變時,電流和電壓成正比。