1、限流电路分析研究荥阳市第二高级中学陈玉东E=10V，R x=100 ，R=10E=10V，R x=100 ，R=100E=10V，R x=100 ，R=200E=10V，R x=100 ，R=300E=10V，R x=100 ，R=1000R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U= Ex9.90 9.80 9.70 9.62 9.52 9.43 9.34 9.26 9.17 9.09R 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100U= Ex9.09 8.33 7.69 7.14 6.67 6.25 5.88 5.56 5.26 5.00R 110 120 130 140
2、150 160 170 180 190 200U= Ex4.76 4.55 4.35 4.17 4.00 3.85 3.70 3.57 3.45 3.33R 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300U= Ex3.26 3.13 3.03 2.94 2.86 2.78 2.70 2.63 2.56 2.50R 200 300 400 500 600 700 800 900 1000U= Ex2.00 1.67 1.43 1.25 1.11 1.00 0.91分压电路分析研究E=10V，R x=100 ，R=10R2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
3、0R 并 = x0 0.99 1.96 2.91 3.85 4.76 5.66 6.54 7.41 8.26 9.09UX= 并并E10V 0.99 1.97 2.94 3.90 4.88 5.86 6.86 7.87 8.92 10.0E=10V，R x=100 ，R=100R2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100R 并 = x0 9.09 16.7 23.1 28.6 33.3 37.5 41.2 44.4 47.4 50.0UX= 并并E10 0.92 1.72 2.48 3.23 4.00 4.84 5.78 6.89 8.26 10.0E=10V，R x
4、=100 ，R=200R2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100R 并 = x0 9.09 16.7 23.1 28.6 33.3 37.5 41.2 44.4 47.4 50.0UX= 并并E10 0.46 0.85 1.19 1.52 1.82 2.11 2.41 2.70 3.01 3.33E=10V，R x=100 ，R=200R2 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200R 并 = x52.4 54.5 56.5 58.3 60.0 61.5 62.9 64.3 65.5 66.7UX= 并并E13.68 4.05 4
5、.47 4.93 5.45 6.06 6,77 7.63 8.67 10.0R2 R1滑动变阻器常用的接法有两种，如图 1 所示为限流式接法，图 2 为分压式接法。这两种接法都可以对用电器 R 进行电流和电压的控制。在滑动触头 P 由 移动的过程中，若不计电源内电阻，两种电路对 R 的电流和电压的控制情况如下表：限流电路（图 1）分压电路（图 2）电阻 R 的电压调节范围电阻 R 的电流调节范围在限流电路（图 1）中，电阻 R 上的电流强度 0REI当 时，无论怎样改变 的大小，都不会使通过 R 的电流有明显变化。可见，只有在 或两者相差不多的情况下，滑动变阻器才会对 R 上的电流有明显的控制
6、作用。在分压电路（图 2）中，不管电阻 R 的大小如何，调节滑动变阻器触头位置，都可以使通过被测电阻 R 的电流由 0 变到 ，通过被测电阻 R 的电流有明显变化。E从电能损耗方面分析，图 1 的损耗比图 2 要小，且图 1 具有电源负担轻，电路连接简便等优点。2. 两种接法的选用原则（1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。例 1. 某电压表的内阻在 之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表 V（量程 3V）； 电流表 （量程 ）； 电流表 （量程 ）；电流表 （量程
7、 ） 滑动变阻器 R（最大阻值 ）；电源 （电动势 4V）； 电键 K。图 1 图 2（1）所提供的电流表中，应选用_。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。（97 年高考）分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式 求得电压表的内RUI阻。通过电压表的最大电流值故电流表应选 。由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故变阻器用分压式连接，如图 3 所示。（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。例 2. 已知某电阻丝的电阻约为 ，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用；A. 量程为 ，内阻是 的
8、电流表。 B. 量程为 3V，内阻是 的电压表。C. 阻值是 ，额定电流为 2A 的滑动变阻器。 D. 蓄电池（6V）。E. 开关一个，导线若干。要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为 ，在 3V 电压（电压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为 ，改变滑动变阻器的阻值（0 ），电路中电流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式接法比较好。电路图如图 4 所示。（3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，则用分压式接法。例 3. 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻 （约 ）； 直流电流表（量程
9、 ，内阻 ）；直流电压表（量程 ，内阻 ）； 直流电源（输出电压 3V，内阻不计）；滑动变阻器（阻值范围 ，允许最大电流 1A）；电键一个，导线若干条。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。分析：若滑动变阻器采用限流式连接，则将其全部接入电路时，电路电流为图 3图 4仍大于直流电流表的最大量程（10mA），故滑动变阻器应用分压式连接。又因 ，故采用电流表外接法，实验电路图如图 5 所示。（4）当负载电阻的阻值 小于变阻器总电阻 R 或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，
10、能耗小。例 4. 在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻，已知金属丝的电阻 ，约为 ；电流表量程 3A，内电阻约 ；电压表量程 3V，内电阻约 ；电源电动势 6V；滑动变阻器 R 的总电阻 ，额定电流 。试画出测量金属丝电阻的电路图。分析：电源电动势为 ，流过金属丝的电流约可采用限流接法，电路如图 6 所示。练习：1、用伏安法测电阻 Rx（约 5 ）的值，已知电流表内阻为 1 ，量程为 0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为 3V，电源电动势为 9V，滑动变阻器的阻值为 06 ，额定电流为 5A，试画出测量 Rx的原理图。（分压、外接）2、 创新方案99 页例 2。图 5图 63、小灯泡伏安特性曲线的描绘实验。
