兩年前寫過電路與元件的選擇問題,發(fā)現(xiàn)再次做題時(shí)還是有些陌生,方法沒有熟練掌握,需要總結(jié)出簡(jiǎn)單易操作的方法,所以寫以下的文章。
一、電路圖的選擇問題
考察電路圖,特別是簡(jiǎn)單的電路圖,最基本的就是把握變阻器與電流表的連接方式,下面分別講述。
1、變阻器的連接方式:
變阻器有兩種連接方式,一種是簡(jiǎn)單的初中就學(xué)過的限流式,它的特點(diǎn)是串聯(lián)在電路中,變阻器只有部分連入電路,通過移動(dòng)滑片改變連入的電阻大小從而改變電流大小,這種連接方式叫限流式。在電路沒有特別要求的情況下,如測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)(包含測(cè)電阻率的實(shí)驗(yàn))、測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等試驗(yàn),都可以用到此種連接方式。此種連接方式的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,但是待測(cè)電路的電壓調(diào)節(jié)范圍不大,有時(shí)連入的電阻最大,也無(wú)法使待測(cè)電阻達(dá)到指定的電壓,更無(wú)法使待測(cè)電路電壓從零開始。
另一種就是比較復(fù)雜的高中學(xué)習(xí)的分壓式,它的特點(diǎn)是變阻器一部分在干路中,另一部分與待測(cè)電路并聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的規(guī)律,只要改變并聯(lián)部分的電阻,就改變它輸出的電壓,也就改變待測(cè)電路的電壓。這種連接方式的特點(diǎn)是調(diào)節(jié)待測(cè)電路的電壓范圍大,可以從零開始,直到接近電源電壓,當(dāng)然這種連接也稍微復(fù)雜。
2、電流表的連接方式:
同樣電流表也有兩種連接方式,一種是內(nèi)接法,另一種是外接法。不管哪種連接方式,都存在誤差,其原因都是因?yàn)殡娏鞅砼c電壓表不是理想電表,都會(huì)存在分壓作用或者分流作用。當(dāng)被測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于電流表阻值時(shí),電流表的分壓作用下,測(cè)量誤差更小;當(dāng)被測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表阻值時(shí),分流作用小,測(cè)量誤差更小。在不能簡(jiǎn)單判斷分壓作用小還是分流作用小時(shí),需要通過比值進(jìn)行定量判斷,從而選擇電流表的連接方式。
三、電路元件的選擇
1、電壓表的選擇
電壓表通常就是3V與15V,如何選擇電表量程呢?通常有兩個(gè)原則,一個(gè)是滿足需要,比如某電路元件的額定電壓是2.8V,選擇3V與15V都可以達(dá)到要求;但是還要滿足第二個(gè)原則,就是實(shí)驗(yàn)誤差盡量小,被測(cè)電路電壓的讀數(shù)要達(dá)到表盤的2/3刻度,這樣相對(duì)誤差就小。
2、電流表的選擇:
類似于電壓表,電流表的選擇也遵循上述兩個(gè)原則,一是量程滿足電路的測(cè)量值,即量程最大值要大于或等于被測(cè)電路元件的額定電壓;二是使得讀數(shù)的相對(duì)誤差小,也就是說(shuō)不能選太大的量程,應(yīng)該使待測(cè)電流接近于電表量程的最大值。
3、滑動(dòng)變阻器的選擇:
滑動(dòng)變阻器的選擇相對(duì)麻煩一些,它有大電阻與小電阻,也有分壓式與限流式,如何選擇哪個(gè)阻值呢?首先根據(jù)電路的需要,選擇變阻器的連接方式,是限流式還是分壓式。再就是明確變阻器是調(diào)節(jié)電路用的,需要使得實(shí)驗(yàn)操作方便,如待測(cè)電阻是小電阻,如果選擇大電阻來(lái)限流,那么移動(dòng)滑片,待測(cè)電阻的電流、電壓變化不明顯,這使應(yīng)該選擇與待測(cè)電阻阻值相當(dāng)?shù)男‰娮枳鳛樽冏杵?,?dāng)然待測(cè)電阻是大電阻,同樣選小電阻作為變阻器,也不合適——總之,就要選擇與待測(cè)電阻阻值相當(dāng)?shù)淖冏杵鳌?/p>
另外選擇的變阻器是分壓式,怎么選擇阻值呢?同樣,如果選擇大電阻,移動(dòng)一點(diǎn),連入電阻變化不大,則輸出電壓變化不大,改變不靈敏??傊?,通常限流式選擇與被測(cè)電阻相當(dāng)?shù)淖冏杵?,而分壓式選擇阻值小的變阻器。