电力系统中电表及滑动变阻器的接法

王盈淇

摘 要

随着我国社会的进步，电力已经成为人们生活中所必不可少的重要能源，很多人对于电力系统的相关知识也非常感兴趣。电力系统中蕴含着很多高中阶段所学习的电子知识，并成为电力系统基础知识的重要组成。基于此，本文对电力系统中电表及滑动变阻器的接法进行研究，以期能够更好地促进电力系统的发展，促进电子知识的灵活应用。

【关键词】高中 电子 电力系统 概念

1 电学的基本概念

电是我们生活中必不可少的能源，电是人类历史上最伟大的发明，电改变了人们的生活方式，使黑夜也可以有光明，使人们不再惧怕黑暗。现在我们的生活非常依赖电能，没有电能的应用，我们的生活不仅会非常不便利，而且还会难以获得发展。在高中的物理电学知识学习中，电学所占教材内容的比重非常大，电学中电学实验又是重点，不仅经常会出现在高考重点题型中，而且还是电力系统的重要知识支撑。因此，做好电力系统知识的学习，系统的构建，必须要对高中电子知识予以深入了解，并了解其在系统中的构成。

2 电表的读数、接法

电表是最直观显示出电的性能指标的仪器，因此，电表的读数是学生最应该会的基础知识，其也是电力系统中的最基础内容。电表一般包括电流表和电压表，高中电学实验所用的电流表具有统一的规格，如果电流表量程为0.6A时，且最小分度值为0.02A，在使用电流表进行度数时，应该读数读到安培的百分位，千分位则是估读。如果电流表量程为 0.3A ，最小分度值为0.1A，则读数独到安培的十分位，百分位则是估读。同理，电压表也具有两个量程，当电压表的量程为3V，最小分度值为0.1V，那么应该读数独到伏特的十分位，百分位则是估读。通过高中课本的研究，我们会发现，电流表和电压表本身是具有电阻的，会对测量结果造成一定的影响，所以为了减小对测量结果的影响程度，电流表可以采用外接法或者内接法，当Rx/RA>RV/Rx时，电流表采用内接法，当Rx/RA

3 滑动变阻器的接法

滑动变阻器的接法主要分为限流式接法和分压式接法两种接法。在高中的物理电学实验教学中，一般都采用限流式接法，但是如果需要电路中某一部门的电压从零开始就需要按照分压式的接法。两种接法如图所示（见图1、2）。

当电路中的被测电阻的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值是，也要采用分压式接法。高中阶段两种接法的学习对于电力系统的应用来说具有重要意义。电力系统中的很多变阻器的接法都与之相关，并在此基础上进行了改进和提升，对于电力系统的提升具有重要作用。

4 伏安法测量未知电阻

伏安法测量未知电阻为了尽可能准确测量被测电阻的阻值，其在电力系统中的应用也较为频繁。测得的电流和电压最接近于通过被测电阻的电流I和被测电阻两端的电压U。而误差产生的原因有两个原因，一个是实验方法的错误选用，比如测量一个阻值很小的电阻时，电压表测量的是电流表和电阻两端的电压U，而我们计算的出来的阻值R是电阻和电流表的总电阻。第二个原因就是，读数产生的误差。比如，用一个量程很大的电压表去测量一个电阻的阻值，此时电压表偏转的角度很小，度数产生的误差会很大，所以测量的时候尽量保证电流表、电压表满偏。测一比滑线变阻器的阻值小很多的电阻，采用分压接法，此时被测电阻分得的电压比滑动变阻器小很多，测量该电阻的电压表读数很小，容易产生较大的误差；而测量比滑线变阻器的阻值大很多的电阻采用限流接法，此时被测电阻分得的电流很小，测量该电阻的电流表度数很小，容易产生较大的误差。因此我们考虑电流表和电压表本身的内阻，从而选择电流表内接法还是电流表外接法，减小测量误差。电流表的接法如图所示（见图3、4）。

5 替代法测量未知电阻

替代法测量未知电阻是指由于电流表和电压表自身并不是完全导通和绝缘的。因此永远无法同时準确地测出通过一段电路的电流和这段电路上的电压差。但是我们发现，当且仅当两个电阻的阻值完全相等的时候，接入电路中，才会让电流表或电压表产生相同的读数。因此，我们用为之电阻接入电路，获得一个读数。这个读数虽然没有实际意义，却可以通过接入阻值不同的已知电阻，获得相同的读数。此刻的已知电阻总阻值也就严格等于那个未知电阻的阻值了。我们首先应该按照图中所示（见图5）的接法进行接线，然后设置分组实验，分组数据如表1所示。

调节电阻箱的阻值大小来测定未知电阻的阻值，第一步先测定未知电阻线路中的电流大小，然后再将电流表接入电阻箱线路中，通过调节电阻箱的阻值，找到与之前线路电流大小相同的阻值，即为未知电阻的大小。本次试验数据所得出的结果为8Ω。本实验中，未知电阻的阻值不能超出电阻箱的最大阻值，实验数据要及时的记录，以保证实验的准确性。

6 结语

高中电力学习过程中包括知识点的学习，以及实验的操作，其中的任何内容在电力系统中都进行了淋漓尽致的应用。无论作为电力系统的工作人员，还是作为高中阶段的学生，都需要对高中电学知识予以深入学习，从而为其更好的应用做好准备，为其未来的发展做好铺垫。

参考文献

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作者单位

北京市顺义区牛栏山一中 北京市 101301