高中物理分压

高中物理分压

高中物理中“分压”的概念主要涉及两个方面:气体分压和电压分压。

气体分压

气体分压是指在混合气体系统中,排除某一种气体后,剩余气体所产生的压力。在实验室中,当需要精确控制某种气体的流量或浓度时,通常会使用气体分压技术。

电压分压

电压分压是指在电路中,通过电阻的分配,使得电源电压在两个或多个电阻之间分配。当需要从电源中获取一个范围较宽的电压,或者想要保护电路中的某些敏感元件不受高电压影响时,会使用到电压分压。

分压公式

总电流 \( I = \frac{U}{R_1 + R_2} \)

电阻1上的分压 \( U_1 = I \times R_1 = \frac{U \times R_1}{R_1 + R_2} \)

电阻2上的分压 \( U_2 = I \times R_2 = \frac{U \times R_2}{R_1 + R_2} \)

应用场景

当需要从电源获取从零开始的连续电压变化时使用分压。

当电路中的电表或电阻的最大允许电流不够时,应使用分压。

当变阻器的阻值远小于用电器阻值时,使用分压可以使电压变化更均匀。

实验中的应用

在物理实验中,分压法可以使被测电路两端的电压从0V开始变化,常用于滑动变阻器的接法中。

选择分压或限流

通常情况下,如果可以选择限流接法,则不选择分压,因为限流更简单且消耗电能较少。