滑動變阻器

滑動變阻器是電路元件，它可以通過來改變自身的電阻，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。滑動變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面塗有絕緣漆。

基本介紹

• 中文名：滑動變阻器
• 外文名：slide rheostat
• 屬於：電學中常用器件之一
• 使用方式：移動滑片的位置
• 電阻絲材料：改變電路中的電流大小

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的大小。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。

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。在連線滑動變阻器時，要求：“一上一下，重點在下”，金屬桿和電阻絲各用一個接線柱；實際連線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（ ），起到改變與其串聯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，兩端用引線引出，變阻器的滑片接觸電阻絲並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。

接法

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

限流式

以下情況可選用限流式接法：

限流式

①待測用電器電阻接近滑動變阻器電阻（也可選用分壓式接法）。

②簡化電路，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於或遠小於滑動變阻器電阻。②實驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可以由0開始連續變化（例如測小燈泡的伏安特性曲線）。③實驗要求待測用電器電流及其兩端電壓可變範圍較大。④採用限流式接法時，無論如何調節變阻器，電流、電壓都大於對應電錶的量程。

分壓式

串分壓公式：U1/U2=R1/R2

並分流公式：I 1/I 2=R2/R1

在一個並聯電路中，電路中總電阻的倒數等於各支路上電阻的倒數之和。

公式為：R串=R1+R2+R3+..........+Rn

公式為：1/R並=1/R1+1/R2+...........+1/Rn

實驗室接法

連線的方法有6種，分別為AB、AC、AD、BD、BC、CD

學生實驗用滑動變阻器(B上的藍色旋鈕為D點)

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、當導線接AC時，滑片P向左移動時電阻變小，電流變大。當滑片P向右移動時，電阻變大，電流變小。接AD相同。

2、當導線接BD時，滑片P向左移動時電阻變大，電流變小。當滑片P向右移動時，電阻變小，電流變大。導線接BC相同。

3、當導線接CD時，這時的電阻幾乎為0，電流十分大。同時電阻的阻值不可以通過移動滑片P來改變，所以這時變阻器就相當於一根導線。另外，如果這樣直接接到電源上，就會發生短路。

4、當導線接AB時。這時的電阻是最大的，那么通過的電流也很小。同時電阻的阻值也不可以通過移動滑片P來改變，也相當於一個定值電阻。

分類

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

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。它適於作分壓、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係變化（阻值變化開始緩慢，以後變快），它普遍使用在音量調節電路里。由於人耳對聲音響度的聽覺特性是接近於對數關係的，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後，人耳聽覺逐漸變遲鈍。所以音量調整一般採用指數式電位器，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係變化（即阻值變化開始快，以後緩慢），這種方式多用於儀器設備的特殊調節。在電視機中採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，採用價格低廉的碳膜電位器；在進行精確調節時，宜採用多圈電位器或精密電位器。

套用

音響上調節音量大小的旋鈕；檯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，汽車上的油量表，過磅稱的稱重儀等都利用了滑動變阻器。

滑動變阻器在電路中的作用

（1）保護電路，即連線好電路，開關閉合前，應調節滑動變阻器的滑片P，使滑動變阻器接入電路部分的電阻最大。

（2）通過改變接入電路部分的電阻來改變電路中的電流，從而改變與之串聯的導體（用電器）兩端的電壓。在連線滑動變阻器時，要求：一上一下，各用一個接線柱；實際連線應根據要求選擇下面的接線柱。

另外，日常生活中我們經常用到旋鈕型變阻器，能夠調整音量的電位器，調節檯燈亮度的旋鈕等等，它們的工作原理都是與滑動變阻器的工作原理類似。

歐姆定律

1. 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。
   
2. 歐姆定律的公式：I=U/R（I：電流 單位：A； U：電壓 單位：V； R：電阻 單位：Ω）。
   
3. 保持電阻不變時，電流和電壓成正比。
   
4. 保持電壓不變時，電流跟電阻成反比。