電力系統(tǒng)中電表及滑動(dòng)變阻器的接法

王盈淇

摘 要

隨著我國社會(huì)的進(jìn)步，電力已經(jīng)成為人們生活中所必不可少的重要能源，很多人對(duì)于電力系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)也非常感興趣。電力系統(tǒng)中蘊(yùn)含著很多高中階段所學(xué)習(xí)的電子知識(shí)，并成為電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成?；诖?，本文對(duì)電力系統(tǒng)中電表及滑動(dòng)變阻器的接法進(jìn)行研究，以期能夠更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展，促進(jìn)電子知識(shí)的靈活應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高中 電子 電力系統(tǒng) 概念

1 電學(xué)的基本概念

電是我們生活中必不可少的能源，電是人類歷史上最偉大的發(fā)明，電改變了人們的生活方式，使黑夜也可以有光明，使人們不再懼怕黑暗?，F(xiàn)在我們的生活非常依賴電能，沒有電能的應(yīng)用，我們的生活不僅會(huì)非常不便利，而且還會(huì)難以獲得發(fā)展。在高中的物理電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中，電學(xué)所占教材內(nèi)容的比重非常大，電學(xué)中電學(xué)實(shí)驗(yàn)又是重點(diǎn)，不僅經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在高考重點(diǎn)題型中，而且還是電力系統(tǒng)的重要知識(shí)支撐。因此，做好電力系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)的構(gòu)建，必須要對(duì)高中電子知識(shí)予以深入了解，并了解其在系統(tǒng)中的構(gòu)成。

2 電表的讀數(shù)、接法

電表是最直觀顯示出電的性能指標(biāo)的儀器，因此，電表的讀數(shù)是學(xué)生最應(yīng)該會(huì)的基礎(chǔ)知識(shí)，其也是電力系統(tǒng)中的最基礎(chǔ)內(nèi)容。電表一般包括電流表和電壓表，高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的電流表具有統(tǒng)一的規(guī)格，如果電流表量程為0.6A時(shí)，且最小分度值為0.02A，在使用電流表進(jìn)行度數(shù)時(shí)，應(yīng)該讀數(shù)讀到安培的百分位，千分位則是估讀。如果電流表量程為 0.3A ，最小分度值為0.1A，則讀數(shù)獨(dú)到安培的十分位，百分位則是估讀。同理，電壓表也具有兩個(gè)量程，當(dāng)電壓表的量程為3V，最小分度值為0.1V，那么應(yīng)該讀數(shù)獨(dú)到伏特的十分位，百分位則是估讀。通過高中課本的研究，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，電流表和電壓表本身是具有電阻的，會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的影響，所以為了減小對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度，電流表可以采用外接法或者內(nèi)接法，當(dāng)Rx/RA>RV/Rx時(shí)，電流表采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx/RA

3 滑動(dòng)變阻器的接法

滑動(dòng)變阻器的接法主要分為限流式接法和分壓式接法兩種接法。在高中的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一般都采用限流式接法，但是如果需要電路中某一部門的電壓從零開始就需要按照分壓式的接法。兩種接法如圖所示（見圖1、2）。

當(dāng)電路中的被測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值是，也要采用分壓式接法。高中階段兩種接法的學(xué)習(xí)對(duì)于電力系統(tǒng)的應(yīng)用來說具有重要意義。電力系統(tǒng)中的很多變阻器的接法都與之相關(guān)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和提升，對(duì)于電力系統(tǒng)的提升具有重要作用。

4 伏安法測(cè)量未知電阻

伏安法測(cè)量未知電阻為了盡可能準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)電阻的阻值，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也較為頻繁。測(cè)得的電流和電壓最接近于通過被測(cè)電阻的電流I和被測(cè)電阻兩端的電壓U。而誤差產(chǎn)生的原因有兩個(gè)原因，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法的錯(cuò)誤選用，比如測(cè)量一個(gè)阻值很小的電阻時(shí)，電壓表測(cè)量的是電流表和電阻兩端的電壓U，而我們計(jì)算的出來的阻值R是電阻和電流表的總電阻。第二個(gè)原因就是，讀數(shù)產(chǎn)生的誤差。比如，用一個(gè)量程很大的電壓表去測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，此時(shí)電壓表偏轉(zhuǎn)的角度很小，度數(shù)產(chǎn)生的誤差會(huì)很大，所以測(cè)量的時(shí)候盡量保證電流表、電壓表滿偏。測(cè)一比滑線變阻器的阻值小很多的電阻，采用分壓接法，此時(shí)被測(cè)電阻分得的電壓比滑動(dòng)變阻器小很多，測(cè)量該電阻的電壓表讀數(shù)很小，容易產(chǎn)生較大的誤差；而測(cè)量比滑線變阻器的阻值大很多的電阻采用限流接法，此時(shí)被測(cè)電阻分得的電流很小，測(cè)量該電阻的電流表度數(shù)很小，容易產(chǎn)生較大的誤差。因此我們考慮電流表和電壓表本身的內(nèi)阻，從而選擇電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，減小測(cè)量誤差。電流表的接法如圖所示（見圖3、4）。

5 替代法測(cè)量未知電阻

替代法測(cè)量未知電阻是指由于電流表和電壓表自身并不是完全導(dǎo)通和絕緣的。因此永遠(yuǎn)無法同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)出通過一段電路的電流和這段電路上的電壓差。但是我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)電阻的阻值完全相等的時(shí)候，接入電路中，才會(huì)讓電流表或電壓表產(chǎn)生相同的讀數(shù)。因此，我們用為之電阻接入電路，獲得一個(gè)讀數(shù)。這個(gè)讀數(shù)雖然沒有實(shí)際意義，卻可以通過接入阻值不同的已知電阻，獲得相同的讀數(shù)。此刻的已知電阻總阻值也就嚴(yán)格等于那個(gè)未知電阻的阻值了。我們首先應(yīng)該按照?qǐng)D中所示（見圖5）的接法進(jìn)行接線，然后設(shè)置分組實(shí)驗(yàn)，分組數(shù)據(jù)如表1所示。

調(diào)節(jié)電阻箱的阻值大小來測(cè)定未知電阻的阻值，第一步先測(cè)定未知電阻線路中的電流大小，然后再將電流表接入電阻箱線路中，通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，找到與之前線路電流大小相同的阻值，即為未知電阻的大小。本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)果為8Ω。本實(shí)驗(yàn)中，未知電阻的阻值不能超出電阻箱的最大阻值，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要及時(shí)的記錄，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)語

高中電力學(xué)習(xí)過程中包括知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，以及實(shí)驗(yàn)的操作，其中的任何內(nèi)容在電力系統(tǒng)中都進(jìn)行了淋漓盡致的應(yīng)用。無論作為電力系統(tǒng)的工作人員，還是作為高中階段的學(xué)生，都需要對(duì)高中電學(xué)知識(shí)予以深入學(xué)習(xí)，從而為其更好的應(yīng)用做好準(zhǔn)備，為其未來的發(fā)展做好鋪墊。

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作者單位

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