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。
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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