题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
分压接法的空载输出只由滑片位置决定,但一接上负载,下臂就变成「滑变下段 ∥ 负载」,分压比随之改变。这不是电源不稳,是电路拓扑变了;测二极管伏安特性时若按空载电压估算电流,会系统性偏高。
自编示意:电源 6.00 V,滑动变阻器总阻 100 Ω,滑片在 25% 处,负载(含二极管与限流电阻的等效)R_L = 25 Ω,二极管导通压降按 0.70 V、串联限流电阻 10 Ω 计。器件参数均为自编示意。
二、逐题精讲
题1
题1 求空载输出、接负载后的等效下臂与实际输出、跌落量。
解析
滑片 25%:上臂 75 Ω、下臂 25 Ω。空载输出 U₀ = 6.00 × 25/100 = 1.50 V。
接上 R_L = 25 Ω 后,下臂变为 25 ∥ 25 = 12.5 Ω,实际输出 U = 6.00 × 12.5/(75 + 12.5) = 6.00 × 12.5/87.5 = 0.8571 V。跌落 ΔU = 1.50 − 0.8571 = 0.6429 V,相对跌落 0.6429/1.50 = 42.9%。
答案 空载 1.50 V;等效下臂 12.5 Ω;带载 0.8571 V;跌落 0.6429 V(42.9%)。
采分点 空载输出 1 分、并联下臂 2 分、带载输出 2 分、跌落与相对跌落 2 分。
易错点 接上负载后仍用 25 Ω 当下臂,漏掉并联。
题2
题2 按空载 1.50 V 与实际 0.8571 V 分别估算二极管电流,相差多少倍?
解析
串联回路按 U = U_D + I·R 处理,R = 10 Ω、U_D = 0.70 V。按空载电压:I = (1.50 − 0.70)/10 = 0.0800 A = 80.0 mA。按实际带载电压:I = (0.8571 − 0.70)/10 = 0.01571 A = 15.71 mA。
两者之比 80.0/15.71 = 5.09 倍,即按空载估算会高估约 4 倍电流。根因是分压比被负载改写,不是二极管参数变了。
答案 空载估算 80.0 mA、实际 15.71 mA,相差 5.09 倍。
采分点 两个电流各 2 分、比值 1 分、根因说明 1 分。
易错点 把 0.8571 V 直接代成 1.50 V,或忘记扣除 0.70 V 导通压降。
三、规律小结与对照表
| 状态 | 上臂 | 下臂 | 输出电压 |
|---|---|---|---|
| 空载 | 75 Ω | 25 Ω | 1.50 V |
| 带载 | 75 Ω | 12.5 Ω | 0.8571 V |
| 跌落 | — | 改了分压比 | 0.6429 V |
| 估算电流 | — | 按 U−U_D 除 R | 80.0 / 15.71 mA |
小结:分压器一接负载,下臂就要按并联重算;先算实际输出再代元件方程,别拿空载电压估电流。
四、自测清单
- 能算空载分压输出
- 能算并联后的等效下臂
- 能重算带载输出
- 能算跌落量与相对跌落
- 能按 U−U_D 除 R 求电流
- 能说明高估的根因是分压比被改写