控制电路的选择.ppt

七 控制电路的选择 一 限流和分压电路的分析 1 限流式 4 限流式电路的特点 a 电压不能从零开始调节 调节范围较小 但电路结构较为简单 b 电能损耗较小 1 电路图 2 图中变阻器起作用 图中变阻器起限流作用 3 待测电阻Rx的电压可调范围 2 分压式 3 求待测电阻Rx的电压可调范围 4 分压式电路的特点 a 电压可以从零开始调节到电源电动势 调节范围较大 但电路结构较为复杂 b 电能损耗较大 一 限流和分压电路的分析 1 电路图 2 图中变阻器作用 图中变阻器起分压作用 二 控制电路的选择 控制电路分为限流式和分压式两种 滑动变阻器以何种接法接入电路 应遵循安全性 精确性 方便性 节能性原则综合考虑 灵活择取 限流式 分压式 可调范围 变阻器 电能损耗 二 限流和分压电路的选取 较大阻值 较小阻值 较小 较大 1 下列三种情况必须选用分压接法 1 要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法 2 当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R 且实验要求的电压变化范围较大 或要求测量多组数据 时 必须采用分压接法 3 若采用限流接法 电路中实际电压 电流 总是超过实验仪器的量程时 只能采用分压接法 若采用限流电路时 如果电路中最小电流大于或等于被测电阻R的额定电流 必须采用分压电路 若没有很高的要求 仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时 可考虑安装简便和节能因素采用限流接法 2 限流和分压电路的选择 在没有特殊要求的情况下 只要能保证安全 R 10RX 则选择限流式 R 10RX 则选择分压式 三 滑线变阻器的选择 在保证安全的情况下 分压式选最大阻值小的 限流式选最大阻值大的 例1 用伏安法测量某电阻Rx的阻值 现有实验器材如下 A 待测电阻Rx 约5 额定功率1WB 电流表A 量程0 0 6A 内阻0 2 C 电压表V 量程0 3V 内阻3K D 滑动变阻器R 0 10 E 蓄电池 电动势12VF 导线 电键 为了较准确的测量 并保证器材安全 画出电路图 例2 用伏安法测量某电阻Rx的阻值 现有实验器材如下 A 待测电阻Rx 范围在5 8 额定功率1WB 电流表A1 量程0 0 6A 内阻0 2 C 电流表A2 量程0 3A 内阻0 05 D 电压表V1 量程0 3V 内阻3K E 电压表V2 量程0 15V 内阻15K F 滑动变阻器R 0 100 G 蓄电池 电动势12VH 导线 电键 为了较准确的测量 并保证器材安全 电流表应选 电压表应选 并画出电路图 由 Rx知 应选外接法 先确定测量电路 额定电流Im 0 45A 应选电流表A1 额定电压Um 2 8V 应选电压表V1 由R 100 10Rx知 应选择限流式电路 再确定控制电路 其电路图如图所示 分析 2 电路选择 控制电路 电路选择主要从滑动变阻器对电路的控制和调节的角度考虑 若采用限流电路控制 注意到测量部分的总电阻约为25k 远大于滑动变阻器的总电阻 1k 要保证电表安全 变阻器分得的电压至少为5V 阻值应调到12 5k 显然 限流不能起到保证电表安全的作用 更不能进行有效调节 所以 只能采用分压电路控制 实验电路如图所示 2 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 900 1000 电源E 具有一定内阻 电动势约为9 0V 电压表V1 量程为1 5V 内阻r1 750 电压表V2 量程为5V 内阻r2 2500 滑线变阻器R 最大阻值约为100 单刀单掷开关S 导线若干 1 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1 3 试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图 原理图中的元件要用题中的相应的英文字母标注 2 若电压表V1的读数用U1表示 电压表V2的读数用U2表示 则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx 3 现有以下器材 电压表V1 量程3V 电阻约几千欧 电压表V2 量程6V 电阻约几千欧 定值电阻R1 3 0k 滑动变阻器R 0 100 直流电源 约6V 内阻不计 开关 导线若干 要求利用这些器材来测量电压表V1的内阻值 请在下边的方框内画出实验电路图 若用已知量和直接测得的量来表示电压表V1内阻 则表达式为r 式中各测得量的物理意义是 4 为了测定电流表A1的内阻r1的精确值 实验室给出了如下器材 1 要求电流表A1的示数从零开始变化 且能多测几组数据 尽可能减少实验误差 在虚线框内画出实验电路原理图 并在图中标出所选用器材的代号 2 若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1 则所测电流表A1的内阻r1的表达式为 r1 式中各符号的意义是 分析与解答 1 器材选择 测量电路 因为电压表的量程为电源电动势的5倍 所以该电压表与电源不相配 不能选用该电压表来测量电压 而电流表A1和A2可以配置 因此将电流表A2跟定值电阻配合起来可以当电压表使用 测量电路应为 电路选择 控制电路 题目要求电流表A1的示数从零开始变化 多测几组数据