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滑动变阻器应该怎么选择(滑动变阻器的选择公式)

导语：一轮复习：滑动变阻器的选择

一：滑动变阻器结构

二：滑动变阻器的连接方式：

1.限流式接法:(串联)这种接法中滑动变阻器只有一部分接入电路，其中接入电路的是紫色部分(即电流流过的部分)，滑动变阻器接入电路的阻值与紫色部分同增同减。实物连接时只需接一上一下两个接线柱。

2.分压式接法：(半串半并)这种接法中滑动变阻器的绿色部分与其他用电器并联后，再与紫色部分串联。滑动变阻器接入电路的有效值与紫色部分(串联)同增同减。实物连接时只需接一上二下两个接线柱。

3.自身并联式:(自身两并)这种接法中，滑动变阻器的两部分是并联关系，电流在滑片处分流。当滑片处于两边对称时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。实物连接时只需接一上二下两个接线柱。

限流式和分压式比较(未考虑电源内阻)：

三：连接方式的选择

电学实验要考虑仪器的安全(量程)，也要考虑可操作性，不能过于缓慢变化，也不能突然变化，变化要比较均匀，还要考虑节能。

串联总电阻主要由大电阻决定，并联总电阻主要由小电阻决定。

分压式：选择最大阻值为负载电阻的0.1~0.5倍最合适。

限流式：选择最大阻值为负载电阻的2~5倍最合适。

可以用十六字口诀来概括：零起必分，滑小必分，烧表必分，滑大可限。

(1) 要求负载上电压或电流变化范围较大,并且从零开始连续可调,选用分压式电路;(零起必分)

(2) 负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总阻值R,应该选用分压式电路;(滑小必分)

(3) 负载电阻阻值Rx小于滑动变阻器阻值R或相差不多,并且电压、电流变化不需要从零调起,可采用限流式接法;(滑大可限)

(4) 两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法;(节能限流)

(5) 特殊情况还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值等多种情况来反复推敲,选择最佳的电路。(烧表必分)

例题：【实验】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:

(A) 小灯泡(3.8 V,1.5 W).

(B) 直流电源(电动势4.5 V,内阻约3 Ω).

(D) 电压表(量程0～5 V,内阻约5000 Ω).

(E) 滑动变阻器R₁(0～5 Ω,额定电流2 A).

(F) 滑动变阻器R₂(0～20 Ω,额定电流1 A).

(G) 开关一个,导线若干.

如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择图中所示的4个电路中的__丙_,应选用的滑动变阻器是__R₂_．

【解析】

由于是描绘小灯泡的伏安特性曲线,要求负载上电压变化范围较大,并且从零开始连续可调,所以应选用分压式电路。

在不考虑电源内阻的情况下(也就是稳压输出)，当滑动变阻器分压式连接时，如果有多个滑动变阻器可供选择，可以理论证明选择最大阻值为负载电阻的0.1~0.5倍的最合适，因为并联电路的阻值由小电阻决定，滑动变阻器阻值小的分压效果明显，移动触头时变化明显。理论分析选R₁。

但是如果电源内阻相对比较大时，可能导致灯泡的最大电压不到额定电压，灯泡电阻约为9.6Ω，选最大阻值5Ω的滑动变阻器，灯泡的电压还不到5·4.5/(5+3)≈2.8V，这样灯泡的伏安特性曲线范围比较窄，而选最大阻值20Ω的滑动变阻器，灯泡的最大电压大约可达9.6·4.5/(9.6+3)≈3.4V，因此还是要适当选择滑动变阻器阻值稍大一点的。如果电源内阻相对很较小，滑动变阻器就应该选择R₁。

总结：不考虑电源内阻，分压式选择最大阻值为负载电阻的0.1~0.5倍；限流式选择最大阻值为负载电阻的2~5倍。

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