滑動變阻器是電路中的一個重要元件,它可以通過移動滑片的位置來改變自身的電阻,從而起到控制電路的作用。在電路分析中,滑動變阻器既可以作為一個定值電阻,也可以作為一個變值電阻。滑動變阻器的構成一般包括接線柱 、 滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。
一、工作原理
滑動變阻器是電學中常用器件之一,它的工作原理是通過改變接入電路部分電阻線的長度來改變電阻的,從而逐漸改變電路中的電流大小。滑動變阻器的電阻絲一般是熔點高,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,電阻絲越長,電阻越大,電阻絲越短,電阻越小。
二、主要作用
(1)保護電路。
(2)通過改變接入電路部分的電阻來改變電路中的電流的大小和方向,從而改變與之串聯的導體(用電器)兩端的電壓。在連接滑動變阻器時,要求:“一上一下,重點在下”,金屬桿和電阻絲各用一個接線柱;實際連接應根據要求選擇電阻絲的兩個接線柱。
(3)改變電壓。探究歐姆定律時(I=U/R),起到改變與其串聯的用電器兩端電壓的作用。
三、主要材料
滑動變阻器電阻絲的材料一般為銅絲或鎳鉻合金絲,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,這就組成了滑動變阻器。還有就是用電阻材料(比如碳質材料)“鍍”在絕緣基板上,由中間的滑片來調節電阻的滑動變阻器。
四、電器中的功能
可變式電阻器一般稱為電位器,從形狀上分有圓柱形、長方體形等多種形狀;從結構上分有直滑式、旋轉式、帶開關式、帶緊鎖裝置式、多連式、多圈式、微調式和無接觸式等多種形式;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,其相應的阻值依旋轉角度而變化。變化規律有三種不同形式。
X型為直線型,其阻值按角度均勻變化。它適于作分壓、調節電流等用。如在電視機中作場頻調整。
Z型為指數型,其阻值按旋轉角度依指數關系變化(阻值變化開始緩慢,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覺特性是接近于對數關系的,當音量從零開始逐漸變大的一段過程中,人耳對音量變化的聽覺最靈敏,當音量大到一定程度后,人耳聽覺逐漸變遲鈍。所以音量調整一般采用指數式電位器,使聲音變化聽起來顯得平穩、舒適。
D型為對數型,其阻值按旋轉角度依對數關系變化(即阻值變化開始快,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。
電路中進行一般調節時,采用價格低廉的碳膜電位器;在進行精確調節時,宜采用多圈電位器或精密電位器。
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