用几何画板研究分压电路对滑动变阻器阻值的要求

在上次的研讨中，不少网友对“滑动变阻器作为分压器时滑动变阻器与负载电阻的比例”过于理论化，对“滑动变阻器阻值远远小于负载电阻”的条件理解有些僵化。

今天，微主用几何画板绘制出了几种有代表性的曲线，看看滑动变阻器作为分压器时，滑动变阻器与负载电阻的比例究竟如何影响负载电压的线性关系。

滑动变阻器与负载电阻比例为100:1

滑动变阻器与负载电阻比例为10:1

滑动变阻器与负载电阻比例为1:1

滑动变阻器与负载电阻比例为1:2

滑动变阻器与负载电阻比例为1:5

滑动变阻器与负载电阻比例为1:10

仔细比较上面几幅图，可以发现，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻电压的非线性十分明显；当负载电阻等于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻电压的已经接近线性变化；当负载电阻等于滑动变阻器最大阻值5倍时，负载电阻电压的已经非常接近线性变化；此时在增大负载电阻等于滑动变阻器最大阻值的比例，线性关系很难再继续提升。

为了便于观察和比较，微主将上面六幅图进行了叠加处理，请看下图。

从里到外，滑动变阻器总阻与负载电阻的比例以次为100:1、10:1、1:1、1:2、1:5和1:10。

从图中可以看出：如果要实现负载电阻电压的线性变化，负载电阻略大于滑动变阻器的总电阻就可以了，滑动变阻器的总阻值太小会使电路能量损耗增大，而对负载电阻电压线性关系的贡献微乎其微。

这也为高中分压电路中滑动变阻器的选择提供了理论依据：滑动变阻器的总阻值不大于负载电阻！

因此，在上次的研讨中，将负载电阻为500欧姆，滑动变阻器总阻为200欧姆时，认为负载电压线性变化，是符合实际的。