Як я можу перевірити, що вихід напруги з цього дільника напруги дорівнює 2,25 В?

10

Звідси я дізнався про подільники напруги , і вирішив спробувати тестову схему зі своєю навчальною лабораторією Radioshack. При вхідній напрузі 4,5 В та двох резисторах 1000 Ом я очікував, що вихідна напруга складе 4,5 * (1000 / (1000 + 1000)) = 2,25 В.

Подивившись на це , я подумав, що єдиний спосіб виміряти вихід напруги з дільника - це виміряти падіння напруги резистора (інакше я просто отримаю показник 0В), тому до схеми додав резистор 1000 Ом ( R3 на кресленні нижче). Я вимірював напругу на цьому додатковому резисторі, але отримав 1,48 В для вихідної напруги. Що мені здалося дивним, це те, що коли я використовував резистори більш високого опору, вихід падіння напруги наближався і наближався до 2,25 В (найвищий показник, 1 МОм, призвів до того, що я хотів прочитати 2,25 В).

Чи можу я використовувати резистори на зразок цього R3 для перевірки вихідної напруги, що виходить з цього дільника напруги? Якщо ні, то як я можу перевірити вимірюванням, що цей дільник напруги дає вихід з того, що я впевнений, є 2,25 В?

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

voltage-divider

— DragonautX
джерело

3

Ваш резистор 1k R3 тепер означає, що нижній резистор у розділювачі потенціалу R2 || R3 = 500Ohms. Чому б просто не приклеїти мультиметр прямо через R2?

— Том Карпентер

@TomCarpenter О, це не сталося мені. Вибачте, я все ще звикаю до мультиметра і вимірюю його. Я можу прийняти ваш коментар як відповідь, дякую.

— DragonautX

1

Ви змінили схему, додавши додатковий резистор. Тож тепер це вже не подільник потенціалу з двома резисторами 1000 Ом.

— користувач253751

Це гарне питання для початківців. ОП вивчає, як на схеми впливають інші частини, і це призводить до розуміння вхідних і вихідних імпедансів, завантаження і т. Д. Я не маю що додати до відмінних відповідей тут, звідси коментар.

— Ян Блен

16

Ласкаво просимо до резистивних потенційних подільників, якщо ви завантажите їх, вони зміниться.

Ви виконали розрахунок за допомогою R1 і R2, утворюючи дільник потенціалу для пошуку вихідної напруги. Однак тепер ви додаєте додатковий резистор R3. Це означає, що нижній резистор у розділювачі потенціалу зараз фактично R2 || R3 (R2 паралельно R3).

У випадку схематичного прикладу, у вас є нижній резистор у розділювачі потенціалу R2 || R3 = 500Ohms. Це сильно відрізняється від значення, яке ви розраховували в першу чергу. Якщо ви повторите розрахунок ще раз, ви отримаєте:

V_{о} = V_{i} \times \frac{R_{2} | | R_{3}}{R_{2} | | R_{3} + R_{1}} = 4.5 \times \frac{500}{1500} = 1.5 V

$V_o = V_i\times\frac{R_2||R_3}{R_2||R_3 + R_1} = 4.5\times \frac{500}{1500} = 1.5V$

близький до того, що ви вимірювали.

Коли ви робите резистор все більшим і більшим, вплив на нього стає все менше і менше - видно, що з розрахунку R2 || R3 - чим більше ви зробите R3, тим ближче до R2 стає комбіноване значення.

На цьому етапі варто відзначити, що якщо ви опустите R3 і просто підключите мультиметр через R2, у вас буде фактично та сама проблема. Мультиметр в режимі напруги в основному дуже великий резистор, тому якщо ви підключите його до своєї схеми, він все одно матиме ефект навантаження - по суті він стає R3. Однак опір мультиметра дуже великий (зазвичай> 10 МОм), тому це матиме дуже малий вплив на вашу схему.

— Том Карпентер
джерело

2

Просто видаліть R3. Мультиметр вже має дуже високий вхідний опір.

— Амер
джерело

Чи можете ви дати трохи більше пояснень, що це робить? Також ви розширюєте те, що сказав Том вище?

— Кортук

2

Ви вірні, що хочете "виміряти падіння напруги резистора". Однак R2 - це резистор . Вам нічого не потрібно додавати - просто виміряйте падіння напруги на R2.

— гбаррі
джерело

0

Найкращий спосіб точно перевірити вузол напруги - це довести "високий" вхідний опір. Це може бути осцилоскоп або вольтметр 10 мегаом. Хоча вольтметр, який ви використовуєте, не дуже хороший, головна причина, по якій ви не бачите напруги, яку ви очікуєте, полягає в тому, що у вас є інший резистор (R3) через резистор (R2), який ви вимірюєте. Точність покращиться, якщо ви видалите R3.

— Чайка
джерело

0

Ви намагаєтесь використати / неправильно використати запам’ятовану формулу, коли все, що вам потрібно, це Закон Ома. Подумайте про це так: струм тече від BAT1 і проходить через R1. Потім вона розбивається на 2. Рівно 1/2 проходить через R2, а інша 1/2 через R3. Оскільки R2 і R3 бачать наполовину більше струму, ніж R1, напруга в парі є наполовину меншим за R1. Це означає, що напруга на них також становить 1/2 (Закон Ома) напруга через R1, або 1/3 напруги BAT1. Напруга становить / має бути 1,5 В.

Еквівалентний опір паралельних резисторів також можна знайти, застосувавши закон Ома. Після деякої алгебри ви побачите, що вона дорівнює добутку над сумою значень резистора. R2 і R3 разом виглядають як 500 Ом.

— розтягнутий
джерело