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电位器作为分压器

第三章-直流电路

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零部件和材料

  • 两个6伏电池
  • 碳铅笔“铅笔芯”是一种机械铅笔
  • 电位器,单匝,5 kΩ至50 kΩ,线性锥度(Radio Shack catalog # 271-1714至271-1716)
  • 电位器,多匝,1 kΩ至20 kΩ, (Radio Shack catalog # 271-342, 271-343, 900-8583,或900-8587至900-8590)

电位器是可变分压器与轴或滑动控制,以设置分割比。

他们生产面板安装和面包板(印刷电路板)安装版本。

任何类型的电位器都可以满足这个实验。

如果你抢救一个电位器从一个旧的收音机或其他音频设备,你可能会得到什么被称为音频锥电位计。

这些电位器显示出在分割比和轴位置之间的对数关系。

相比之下,线性电位器的轴位与分压比呈正相关关系。

我强烈推荐线性电位器用于这个实验,以及一般的大多数实验。

交叉引用

电路课程,第1卷,第6章:“除法器电路和基尔霍夫定律”

学习目标

  • 说明如何使用电压表
  • 说明如何使用欧姆表
  • 介绍分压器的设计和功能
  • 说明电压是如何串联的

原理图

插图

指令

从铅笔“引线”电路开始这个实验。铅笔使用一根由石墨-粘土混合物而不是铅(金属)制成的棒在纸上留下黑色的痕迹。

石墨是一种普通的导电体,它充当一个电阻,通过两条鳄鱼夹跳线将电池连接起来。

如图所示连接电压表,并将红色测试探针触碰石墨棒。沿着棒子的长度移动红色探头,注意电压表的指示变化。

哪个探头位置能给出最大的电压指示?

本质上,杆子的作用是一对在电阻中,由红色测试探头的位置沿棒的长度所确定的两个电阻之间的比率:

现在,把电压表连接到电路上,这样可以测量铅笔导线的“上部电阻”上的电压,如下所示:

沿着棒的长度移动黑色测试探针位置,注意电压表指示。

哪个位置的电压表所测量的电压降最大?这和之前的安排有什么不同吗?为什么?

制造的电位器在金属或塑料外壳中包含一个电阻条,并提供某种机制,让“雨刷”在电阻条的长度上移动。

下面是一个旋转电位器的结构示意图:

一些旋转电位器有一个螺旋电阻带,和一个随其旋转而轴向移动的雨刷,因此需要轴的多次转动来驱动雨刷从电位器范围的一端到另一端。多匝电位器用于需要精确设置的应用场合。

线性电位器也包含一个电阻条,唯一的区别是雨刷的移动方向。

一些线性电位器使用滑动机构来移动雨刷,而另一些则使用螺旋,以方便多圈操作:

需要注意的是,并不是所有的线性电位器都有相同的引脚配置。在某些情况下,中间的大头针是雨刷。

用人造的电位器来建立电路,而不是用铅笔做的“自制”电位器。

你可以使用任何方便的结构形式。在给电位器供电时测量电池电压,并在纸上记下该电压数字。

测量雨刷与连接到电池负(-)侧的电位器端之间的电压。

调整电位器机构,直到电压表正好记录总电压的1/3。对于一个6伏的电池,这将是大约2伏。

现在,连接两个电池在一个串联辅助配置,提供大约12伏的电位器。

测量电池总电压,然后测量电位器上相同两点之间的电压(雨刷和负极)。

将电位器的测量输出电压除以测量的总电压。商为1/3,与前面设置的电压分压比相同:

相关工作表: