電力系統中電表及滑動變阻器的接法

王盈淇

摘 要

隨著我國社會的進步，電力已經成為人們生活中所必不可少的重要能源，很多人對于電力系統的相關知識也非常感興趣。電力系統中蘊含著很多高中階段所學習的電子知識，并成為電力系統基礎知識的重要組成。基于此，本文對電力系統中電表及滑動變阻器的接法進行研究，以期能夠更好地促進電力系統的發展，促進電子知識的靈活應用。

【關鍵詞】高中 電子 電力系統 概念

1 電學的基本概念

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。現在我們的生活非常依賴電能，沒有電能的應用，我們的生活不僅會非常不便利，而且還會難以獲得發展。在高中的物理電學知識學習中，電學所占教材內容的比重非常大，電學中電學實驗又是重點，不僅經常會出現在高考重點題型中，而且還是電力系統的重要知識支撐。因此，做好電力系統知識的學習，系統的構建，必須要對高中電子知識予以深入了解，并了解其在系統中的構成。

2 電表的讀數、接法

電表是最直觀顯示出電的性能指標的儀器，因此，電表的讀數是學生最應該會的基礎知識，其也是電力系統中的最基礎內容。電表一般包括電流表和電壓表，高中電學實驗所用的電流表具有統一的規格，如果電流表量程為0.6A時，且最小分度值為0.02A，在使用電流表進行度數時，應該讀數讀到安培的百分位，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，則讀數獨到安培的十分位，百分位則是估讀。同理，電壓表也具有兩個量程，當電壓表的量程為3V，最小分度值為0.1V，那么應該讀數獨到伏特的十分位，百分位則是估讀。通過高中課本的研究，我們會發現，電流表和電壓表本身是具有電阻的，會對測量結果造成一定的影響，所以為了減小對測量結果的影響程度，電流表可以采用外接法或者內接法，當Rx/RA>RV/Rx時，電流表采用內接法，當Rx/RA

3 滑動變阻器的接法

滑動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。在高中的物理電學實驗教學中，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）。

當電路中的被測電阻的阻值遠大于滑動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習對于電力系統的應用來說具有重要意義。電力系統中的很多變阻器的接法都與之相關，并在此基礎上進行了改進和提升，對于電力系統的提升具有重要作用。

4 伏安法測量未知電阻

伏安法測量未知電阻為了盡可能準確測量被測電阻的阻值，其在電力系統中的應用也較為頻繁。測得的電流和電壓最接近于通過被測電阻的電流I和被測電阻兩端的電壓U。而誤差產生的原因有兩個原因，一個是實驗方法的錯誤選用，比如測量一個阻值很小的電阻時，電壓表測量的是電流表和電阻兩端的電壓U，而我們計算的出來的阻值R是電阻和電流表的總電阻。第二個原因就是，讀數產生的誤差。比如，用一個量程很大的電壓表去測量一個電阻的阻值，此時電壓表偏轉的角度很小，度數產生的誤差會很大，所以測量的時候盡量保證電流表、電壓表滿偏。測一比滑線變阻器的阻值小很多的電阻，采用分壓接法，此時被測電阻分得的電壓比滑動變阻器小很多，測量該電阻的電壓表讀數很小，容易產生較大的誤差；而測量比滑線變阻器的阻值大很多的電阻采用限流接法，此時被測電阻分得的電流很小，測量該電阻的電流表度數很小，容易產生較大的誤差。因此我們考慮電流表和電壓表本身的內阻，從而選擇電流表內接法還是電流表外接法，減小測量誤差。電流表的接法如圖所示（見圖3、4）。

5 替代法測量未知電阻

替代法測量未知電阻是指由于電流表和電壓表自身并不是完全導通和絕緣的。因此永遠無法同時準確地測出通過一段電路的電流和這段電路上的電壓差。但是我們發現，當且僅當兩個電阻的阻值完全相等的時候，接入電路中，才會讓電流表或電壓表產生相同的讀數。因此，我們用為之電阻接入電路，獲得一個讀數。這個讀數雖然沒有實際意義，卻可以通過接入阻值不同的已知電阻，獲得相同的讀數。此刻的已知電阻總阻值也就嚴格等于那個未知電阻的阻值了。我們首先應該按照圖中所示（見圖5）的接法進行接線，然后設置分組實驗，分組數據如表1所示。

調節電阻箱的阻值大小來測定未知電阻的阻值，第一步先測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，通過調節電阻箱的阻值，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。本次試驗數據所得出的結果為8Ω。本實驗中，未知電阻的阻值不能超出電阻箱的最大阻值，實驗數據要及時的記錄，以保證實驗的準確性。

6 結語

高中電力學習過程中包括知識點的學習，以及實驗的操作，其中的任何內容在電力系統中都進行了淋漓盡致的應用。無論作為電力系統的工作人員，還是作為高中階段的學生，都需要對高中電學知識予以深入學習，從而為其更好的應用做好準備，為其未來的發展做好鋪墊。

參考文獻

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作者單位

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