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滑動(dòng)變阻器（改變電阻控制電路的元件）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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滑動(dòng)變阻器

改變電阻控制電路的元件

滑動(dòng)變阻器是電路元件，它可以通過(guò)來(lái)改變自身的電阻，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動(dòng)變阻器既可以作為一個(gè)定值電阻，也可以作為一個(gè)變值電阻。滑動(dòng)變阻器的構成一般包括接線(xiàn)柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動(dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面涂有絕緣漆。

基本信息

中文名	滑動(dòng)變阻器
外文名	slide rheostat
作用	保護電路。
主要材料	康銅絲或鎳鉻合金絲
電阻絲材料	改變電路中的電流大小
使用方法	移動(dòng)滑片的位置
屬于	電學(xué)中常用器件之一

收起

工作原理

滑動(dòng)變阻器是電學(xué)中常用器件之一，它的工作原理是通過(guò)改變接入電路部分電阻線(xiàn)的長(cháng)度來(lái)改變電阻的，從而逐漸改變電路中的電流的大小。滑動(dòng)變阻器的電阻絲一般是熔點(diǎn)高，電阻大的鎳鉻合金，金屬桿一般是電阻小的金屬，所以當電阻橫截面積一定時(shí)，電阻絲越長(cháng)，電阻越大，電阻絲越短，電阻越小。

主要作用

（1）保護電路。

（2）通過(guò)改變接入電路部分的電阻來(lái)改變電路中的電流的大小和方向，從而改變與之串聯(lián)的導體（用電器）兩端的電壓。在連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，要求：“一上一下，重點(diǎn)在下”，金屬桿和電阻絲各用一個(gè)接線(xiàn)柱；實(shí)際連接應根據要求選擇電阻絲的兩個(gè)接線(xiàn)柱。

（3）改變電壓。探究歐姆定律時(shí)（

），起到改變與其串聯(lián)的用電器兩端電壓的作用。

（4）利用伏安法測電阻，依據是歐姆定律的變形公式：

。

主要材料

滑動(dòng)變阻器電阻絲的材料一般為康銅絲或鎳鉻合金絲，將康銅絲或鎳鉻合金絲繞制在絕緣筒上，兩端用引線(xiàn)引出，變阻器的滑片接觸電阻絲并可調節到兩端的距離，從而改變金屬桿到電阻絲兩端的電阻，這就組成了滑動(dòng)變阻器。還有就是用電阻材料（比如碳質(zhì)材料）“鍍”在絕緣基板上，由中間的滑片來(lái)調節電阻的滑動(dòng)變阻器。

接法

滑動(dòng)變阻器在電路中可以作限流器用，也可以作分壓器用。在確保安全的條件下，如何選用這兩種不同的形式，是由電路中的需要來(lái)決定的。

限流式

以下情況可選用限流式接法：

①待測用電器電阻接近滑動(dòng)變阻器電阻（也可選用分壓式接法）。

②簡(jiǎn)化電路，節約能源。

分壓式

以下情況必須使用分壓式接法：①待測用電器電阻遠大于或遠小于滑動(dòng)變阻器電阻。②實(shí)驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可以由0開(kāi)始連續變化（例如測小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)）。③實(shí)驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可變范圍較大。④采用限流式接法時(shí)，無(wú)論如何調節變阻器，電流、電壓都大于對應電表的量程。

串分壓公式：

并分流公式：

在一個(gè)并聯(lián)電路中，電路中總電阻的倒數等于各支路上電阻的倒數之和。

公式為：

實(shí)驗室接法

學(xué)生實(shí)驗用滑動(dòng)變阻器(B上的藍色旋鈕為D點(diǎn))

連接的方法有6種，分別為AB、AC、AD、BD、BC、CD

其中只有AC，AD，BD，BC這四種方法，也就是所謂的“一上一下”，可以改變阻值。

剩下的兩種不能改變阻值。

具體情況如下：

1、當導線(xiàn)接AC時(shí)，滑片P向左移動(dòng)時(shí)電阻變小，電流變大。當滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電阻變大，電流變小。接AD相同。

2、當導線(xiàn)接BD時(shí)，滑片P向左移動(dòng)時(shí)電阻變大，電流變小。當滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電阻變小，電流變大。導線(xiàn)接BC相同。

3、當導線(xiàn)接CD時(shí)，這時(shí)的電阻幾乎為0，電流十分大。同時(shí)電阻的阻值不可以通過(guò)移動(dòng)滑片P來(lái)改變，所以這時(shí)變阻器就相當于一根導線(xiàn)。另外，如果這樣直接接到電源上，就會(huì )發(fā)生短路。

4、當導線(xiàn)接AB時(shí)。這時(shí)的電阻是最大的，那么通過(guò)的電流也很小。同時(shí)電阻的阻值也不可以通過(guò)移動(dòng)滑片P來(lái)改變，也相當于一個(gè)定值電阻。

分類(lèi)

可變式電阻器一般稱(chēng)為電位器，從形狀上分有圓柱形、長(cháng)方體形等多種形狀；從結構上分有直滑式、旋轉式、帶開(kāi)關(guān)式、帶緊鎖裝置式、多連式、多圈式、微調式和無(wú)接觸式等多種形式；從材料上分有碳膜、合成膜、有機導電體、金屬玻璃釉和合金電阻絲等多種電阻體材料。碳膜電位器是較常用的一種。電位器在旋轉時(shí)，其相應的阻值依旋轉角度而變化。

變化規律

變化規律有三種不同形式。

X型為直線(xiàn)型，其阻值按角度均勻變化。它適于作分壓、調節電流等用。如在電視機中作場(chǎng)頻調整。

Z型為指數型，其阻值按旋轉角度依指數關(guān)系變化（阻值變化開(kāi)始緩慢，以后變快），它普遍使用在音量調節電路里。由于人耳對聲音響度的聽(tīng)覺(jué)特性是接近于對數關(guān)系的，當音量從零開(kāi)始逐漸變大的一段過(guò)程中，人耳對音量變化的聽(tīng)覺(jué)最靈敏，當音量大到一定程度后，人耳聽(tīng)覺(jué)逐漸變遲鈍。所以音量調整一般采用指數式電位器，使聲音變化聽(tīng)起來(lái)顯得平穩、舒適。

D型為對數型，其阻值按旋轉角度依對數關(guān)系變化（即阻值變化開(kāi)始快，以后緩慢），這種方式多用于儀器設備的特殊調節。在電視機中采用這種電位器調整黑白對比度，可使對比度更加適宜。

電路中進(jìn)行一般調節時(shí)，采用價(jià)格低廉的碳膜電位器；在進(jìn)行精確調節時(shí)，宜采用多圈電位器或精密電位器。

應用

音響上調節音量大小的旋鈕；臺燈上調節燈光亮度的旋鈕；電腦上調節顯示器亮暗的旋鈕；調節電燙斗的溫度的旋鈕，另外，汽車(chē)上的油量表，過(guò)磅稱(chēng)的稱(chēng)重儀等都利用了滑動(dòng)變阻器。

滑動(dòng)變阻器在電路中的作用

（1）保護電路，即連接好電路，開(kāi)關(guān)閉合前，應調節滑動(dòng)變阻器的滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻最大。

（2）通過(guò)改變接入電路部分的電阻來(lái)改變電路中的電流，從而改變與之串聯(lián)的導體（用電器）兩端的電壓。在連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，要求：一上一下，各用一個(gè)接線(xiàn)柱；實(shí)際連接應根據要求選擇下面的接線(xiàn)柱。

另外，日常生活中我們經(jīng)常用到旋鈕型變阻器，能夠調整音量的電位器，調節臺燈亮度的旋鈕等等，它們的工作原理都是與滑動(dòng)變阻器的工作原理類(lèi)似。

歐姆定律

一段導體中的電流，跟加在這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。
歐姆定律的公式：
（I：電流單位：A； U：電壓單位：V； R：電阻單位：Ω）。
保持電阻不變時(shí)，電流和電壓成正比。
保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比。

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滑動(dòng)變阻器——電路安全的守衛者

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