判斷擋位有妙招

多擋位問題的實質是利用多個開關改變電路的連接方式。使接入電路中的電阻的大小發生改變，從而改變發熱體的電功率，實現擋位的切換．在解答多擋位問題時，只要知道其實質，就很容易判斷擋住的高低．

一、判斷方法

對于兩個電阻構成的電路，通過閉合或斷開開關可以構建的等效電路模型如圖1所示，根據串、并聯電路電阻特點可知，串聯電路的總電阻最大（“越串越大”），并聯電路的總電阻最小（“越并越小”），圖1中總電阻的大小關系為R丙＞R甲＞R乙，對于純電阻電路，用電器消耗的電能等于產生的內能，即W=Q=Pt，功率越大，產生的熱量越多，根據P總=U2總/R總，電源電壓不變，R總越大，P總越小，因為R丙＞R甲＞R乙，所以總功率P丙＜P甲＜P乙．

通過以上分析，我們總結一下判斷方法：建立等效電路模型圖，比較電阻大小，電阻越大擋位越低．

二、常見的連接方式

1．串聯型（短路式）

當某個開關閉合時，電路中的一個電阻被短接，實現簡單電路和串聯電路（圖1甲和圖1丙）之間的變換，由于R甲＜R丙，P甲＞P丙，故圖1甲對應的是高溫擋，圖1丙對應的是低溫擋．

如圖2所示，S為總開關，S1為自動控制開關．S閉合、S1斷開時，等效電路如圖1丙所示，電熱器處于低溫擋；S、S1均閉合時，等效電路如圖1甲所示，電熱器處于高溫擋．

2．并聯型

通過支路開關的通斷，實現簡單電路和并聯電路（圖1甲和圖1乙）之間的變換，由于R甲＞R乙，P甲＜P乙，故圖1甲對應的是低溫擋，圖1乙對應的是高溫擋．

如圖3所示，只閉合S1時，等效電路如圖1甲所示，處于低溫擋；S1、S2都閉合時，等效電路如圖1乙所示，處于高溫擋．

3．單刀雙擲型

利用單刀雙擲開關的通斷，實現簡單電路、串聯電路和并聯電路之間的變換，從而改變接入電路的電阻大小，實現不同擋位的切換．

如圖4所示，單刀雙擲開關S2可接a或b，再通過開關S，的通斷，實現“高、中、低”三種溫度的調節，當S1閉合，S2斷開時，等效電路如圖1甲所示，為中溫擋；S1閉合，S2接a時，等效電路如圖1乙所示，為高溫擋；S1斷開，S2接b時，等效電路如圖1丙所示，為低溫擋．