滑动变阻器是电路中最常用的仪器之一。滑动变阻器的实物如图1所示,在电路图中用图2表示。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝长度来改变接入电路的电阻,它有A、B、C、D四个接线柱。把不同的接线柱连接到电路中(只把C、D或A、B接入电路,变阻器短路或失去变阻的作用),滑动变阻器的作用不同。变阻器的作用有:
一、限流和分压作用
图3是滑动变阻器的限流电路。限流电路连线简单,但变阻器电阻调到最大时(令变阻器的全值电阻为
),电路中仍有电流,电路中的电流变化范围为
上的电压变化范围为
。显然,如果
,电路中总电阻变化范围很窄,电流变化范围和电压变化范围都很小,变阻器起不到变阻作用。若采用此法进行实验,不能满足多次测量的要求。因此,只有在
与
相差不大时,又为了节电,才能使用限流电路。使用限流电路时,要保证电路中最大电流不能超过变阻器的额定电流。
图4为变阻器的分压电路。分压电路接线比限流电路麻烦,(电工之家https://www.dgzj.com)且在负载消耗电功率相同的情况下,分压电路消耗的功率较大,但电压、电流的调节范围都比限流电路的大。图4中负载
上的电流变化范围为
,电压变化范围为
。有下列情况之一者,应选用分压电路:(1)用电器电阻
远大于滑动变阻器的全值电阻,即
;(2)用电器的电流或电压要求从零开始连续变化;(3)采用限流电路时,电路中的最小电流强度大于用电器
的额定电流。一般地,限流接法和分压接法都满足时,优先选用限流电路,不采用分压电路。
二、电流、电压的粗调和细调作用
在图5、图6两个电路中,滑动变阻器都有两个,一个作为粗调电阻,一个作为细调电阻。图5中的两个滑动变阻器都是限流接法,调节时能使电路中电流改变范围较大的那个变阻器作为粗调电阻,调节时引起电路中电流变化范围较小的那个变阻器作为细调电阻。图5中若
,则
为电流的粗调电阻,
为电流的细调电阻。图6中的变阻器都为分压接法,共同起分压作用,都可以调节负载上的电压,如果两变阻器最大阻值不等,则最大阻值大的变阻器作为粗调电路,最大阻值小的变阻器作为细调电阻。如图6中
,则在滑动触头移动相同距离时,
的阻值变化大,负载上的电压变化也大,故
作为负载电压的粗调电阻,
作为负载电压的细调电阻。
三、调节电阻阻值作用