滑动变阻器的分压式接法与动态变化对电路的控制分析
2021-10-13杨军
科技信息·学术版 2021年11期
杨军


摘要:本文根据滑动变阻器的结构与变阻原理,探讨了滑动变阻器的单端与双端分压式接法,并在此基础上分析了分压式连接方法与动态变化对电路的调节与控制。
关键词:滑动变阻器;分压式接法;电路控制
滑動变阻器作为电路的电学元件,其应用非常广泛。对于滑动变阻器的分压式连接方法,一直以来是许多物理同行研究和探讨的热点[1][2]。本文将在此基础上,继续讨论滑动变阻器的单端与双端分压式接法原理,分析单端与双端分压式连接方法对电路的控制分析。
1单端分压式接法对电路的控制
1.1滑动变阻器的动态变化对电路总电阻和总电流的控制
单端分压式接法是将滑动变阻器一端的电阻与用电器并联,再与另一端电阻串联的连接方法,其电路如图1所示,在该电路中,如果不考虑电源内阻,设滑动变阻器触头到a端的电阻为R',触头到b端的电阻为R-R',则电路的总电阻为:
对(1)式R总求导数得R总',令R总'=0,解得R'=0,即当R'>0时,R总'<0,说明R总是关于R'的减函数,即随着滑动变阻器的触头由a端移到b端过程中R'的增大,电路的总电阻逐渐减小,总电流逐渐增大。因此,结合(1)(2)式可得总电阻和总电流的变化范围分别为:
1.2滑动变阻器的动态变化对电路用电器电流和电压的控制
根据并联电路电流与电阻的关系,结合(2)可得通过用电器Rx两端的电流为:
由(5)式可得用电器Rx两端的电压为:
由(6)式可知,若,则可得:
由(7)时可看出URx正比于R',说明用电器电阻与滑动变阻器电阻相差很大时,URx呈现出线性变化的规律,滑动变阻器的分压效果线性较好。……
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