《电路分析导论(原书第12版)》一3.5.2 可调电阻器

本节书摘来华章计算机《电路分析导论(原书第12版)》一书中的第3章 ,第3.5.2节,(美) Robert L.Boylestad 著 陈希有 张新燕 李冠林 等译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

3.5.2 可调电阻器

可调电阻器,顾名思义,它的电阻值可以通过转盘、旋钮、螺丝或者其他用起来比较方便的方法来改变。它们可能有两个或三个端子,但大多数有三个端子。如果将两端或三端器件用做可调电阻器,它们通常也称为变阻器。
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如果三端器件用来控制电位,那么它又称为电位器。尽管一个三端器件可以用做一个变阻器或电位器(取决于它在电路中的连接方式),当出现在产品杂志上,或准备赋以特定用途时,通常称其为电位器。
三端电位器的符号如图3.16a所示。当将其用做可调电阻器时,可以按图3.16b或图3.16c两种方式进行连接。在图3.16b中,a点和b点连接到电路,余下的端子悬空。所得到的电阻由a点和b点之间的那部分长度对应的电阻来决定。在图3.16c中,电阻仍然是a和b之间的电阻,但由于b和c相连,因此余下的电阻被“短路”。变阻器的通用符号如图3.16d所示。
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大多数电位器有三个端子,相对位置如图3.17所示。外壳中心上的旋钮、转盘或螺丝控制着触点沿着电阻体的运动,电阻体连接着外部的两个端子。触点与中部端子相连,在可移动的触点和外部各端子之间分别建立了电阻。
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无论触点b移到何处,图3.18a和图3.17中外部端子a和c之间的电阻总是固定的,等于电位器的总电阻。
换句话说,无论我们怎样移动触点,图3.18a中的1MΩ电位器端子a和c之间的电阻将总等于1MΩ。这是因为,在图3.18a中,中心触点没有接在电路上。
可移动触点与外部每个端子之间的电阻,可以在零和最大值之间变化。
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在图3.18b中,可移动触点(摩擦臂)位于a和c之间的1/4处。结果a和b之间的电阻就是总电阻的1/4,即250kΩ(对1MΩ的电位器),而b和c之间的电阻将是总电阻的3/4,即750kΩ。
摩擦臂与每个外部端子之间的电阻之和等于电位器的总电阻。
图3.18b说明了上述关系,即250kΩ+750kΩ=1MΩ。写成一般表达式为
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由此可见,随着摩擦臂与其中一个外部端子之间电阻的增加,摩擦臂和另一个外部端子之间的电阻必然同时减小。例如,如果1kΩ电位器的Rab是200Ω,那么Rbc必然是800Ω。如果Rab进一步减小到50Ω,那么Rbc就要增加到950Ω,等等。
模塑的碳质电位器典型地应用在小功率的电网络,它的电阻值介于20Ω~22MΩ(最大值)之间。其他商用变阻器如图3.19所示。其中,图3.19a是微型的微调电位器,直径小于(1/4)in;图3.19b是使用金属陶瓷制作的各种电位器;图3.19c是三端绕线式变阻器,它的触点可以沿电阻移动,在三个端子之间得到不同电阻。
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当变阻器用做电位器时,它的连接如图3.20所示。它可以用来控制Vab、Vbc或Vab与Vbc,这取决于具体应用。有载情况时的电位器将在后续各章进一步讨论。

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