分压电路及其应用

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1、分压电路及其应用湖南彭友山在《恒定电流》一章中，经常用到分流和分压电路，特别是利用串联电路的分压作用，可以将滑动变阻器接成分压器来调节用电器两端的电压。这种电路在实际中用得较多，学生对于该问题常常出错。本文就该问题进行一些探讨。1.分压电路的分析如图1所示，滑动变阻器两端接在电源的正负极上，固定端和滑动端P分别跟用电器的两端连接，这样就组成分压器。在空载时，输出电压为：，这时与成正比，变化范围是。在接上负载后，输出电压为：从该式可得到三种情况：①当时，，所以有：。这说明在输出电压与的关系仍然是成正比。所以在实际中要使用电器两端的电压变化与滑动触头位置

2、的变化成线性关系，应该选取阻值远小于用电器电阻的滑动变阻器。这也可以说明，当在输出端接上大电阻时，对输出电压的影响极小，电压表并联在用电器的两端就属于这种情况。图1②当时，的值很大，有：。这说明在输出端接一个小电阻时，输出端就近似于短路。③如果用电器与滑动变阻器的阻值相差不多，电源内阻又不可忽略，我们也可以作如下的定量分析：如图2所示，设电源的电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的最大电阻为，电压表的影响不计。则回路的总电阻为：，当P向右滑动时，增大，减小，增大。由于可以看作一个不变的值，所以回路中的总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律，回路中的总电流I增大

3、。又由于灯泡两端的电压，当增大时，也增大，所以也随着增大。图2由以上的分析，可得出这样的结论：当P向右滑动时，I、都增大，灯泡两端的电压也增大，随之出现电压表的读数增大，灯泡的亮度有增强的现象。这时，通过的电流随着P的位置的改变而发生变化，通过和的电流也变化了。2.分压电路的应用例1.如图3所示，是课本中安培表改装成伏特表实验的电路图，这里滑动变阻器R起着分压作用。虚线框内是改装的伏特表，输出端连接了一个并联的伏特表。根据前面的分析，当并联伏特表的总电阻远大于变阻器的电阻时，伏特表上就可得到与成正比关系的连续变化的电压读数。图3在该实验中我们一般选取

4、的滑动变阻器，是符合前面的要求的。例2.小灯泡的额定电压为2.8V，额定电流为0.25A，在测定小灯泡的曲线的实验中，请作出电路原理图，并在图4的实物图中画出连接线。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动片应该放在________端。图4解析：在测定小灯泡的曲线的过程中，小灯泡的电流和电压的变化应该从0开始，则该实验电路要用分压电路，其实验原理图如图5所示。在电键闭合前要使小灯泡两端的电压为0，则滑动变阻器应该放在最左端的位置。图5