dele og materialer

• to 6-volt batterier
• Carbon pencil “lead” til en mekanisk blyant
• Potentiometer, enkelt drejning, 5 k liter til 50 k liter, lineær konisk (Radio Shack katalog # 271-1714 gennem 271-1716)
• Potentiometer, multiturnering, 1 k liter til 20 K liter, (Radio Shack katalog # 271-342, 271-343, 900-8583 eller 900-8587 gennem 900-8590)

potentiometre er variable spændingsdelere med en aksel eller glidekontrol til indstilling af divisionen forhold.

de er fremstillet i panel-mount samt breadboard (printed-circuit board) mount versioner.

enhver stil af potentiometer vil være tilstrækkelig til dette eksperiment.

Hvis du redder et potentiometer fra en gammel radio eller anden lydenhed, vil du sandsynligvis få det, der kaldes et audio taper potentiometer.

disse potentiometre udviser et logaritmisk forhold mellem delingsforhold og akselposition.

derimod udviser et lineært potentiometer en direkte sammenhæng mellem akselposition og spændingsdelingsforhold.

Jeg anbefaler stærkt et lineært potentiometer til dette eksperiment og for de fleste eksperimenter generelt.

krydshenvisninger

lektioner i elektriske kredsløb, bind 1, Kapitel 6: “Divider kredsløb og Kirchhoffs love”

læringsmål

• for at illustrere, hvordan man bruger Voltmeter
• for at illustrere, hvordan man bruger Ohmmeter
• for at vise spændingsdeler design og funktion
• for at illustrere, hvordan spændinger tilføjes i serie

skematisk DIAGRAM

illustration

instruktioner

begynd dette eksperiment med blyanten “bly” kredsløb. Blyanter bruger en stang lavet af en grafit-lerblanding, ikke bly (metallet), for at lave sorte mærker på papir.grafit, der er en middelmådig elektrisk leder, fungerer som en modstand forbundet over batteriet af de to alligator-clip jumperledninger.

Tilslut voltmeteret som vist, og berør den røde testprobe til grafitstangen. Flyt den røde sonde langs stangens længde, og bemærk, at voltmeterens indikationsændring.

hvilken sondeposition giver den største spændingsindikation?

i det væsentlige fungerer stangen som et par modstande, forholdet mellem de to modstande, der er etableret ved positionen af den røde testprobe langs stangens længde:

nu skal du ændre voltmeterforbindelsen til kredsløbet for at måle spænding over blyantledningens “øvre modstand”, sådan:

flyt den sorte testprobe position langs stangens længde, og bemærk voltmeterindikationen.

hvilken position giver det største spændingsfald for måleren at måle? Adskiller dette sig fra det foregående arrangement? Hvorfor?

fremstillede potentiometre omslutter en resistiv strimmel inde i et metal-eller plasthus og giver en slags mekanisme til at flytte en “visker” over længden af den resistive strimmel.

Her er en illustration af et roterende potentiometerkonstruktion:

nogle roterende potentiometre har en spiralresistiv strimmel og en visker, der bevæger sig aksialt, når den roterer, for at kræve flere omdrejninger af akslen for at drive viskeren fra den ene ende af potentiometerets rækkevidde til den anden. Multi-turn potentiometre anvendes i applikationer, hvor præcis indstilling er vigtig.

lineære potentiometre indeholder også en resistiv strimmel, den eneste forskel er viskerens kørselsretning.

nogle lineære potentiometre bruger en glidemekanisme til at bevæge viskeren, mens andre en skrue, for at lette betjening med flere drejninger:

det skal bemærkes, at ikke alle lineære potentiometre har de samme pin-opgaver. På nogle er den midterste pin viskeren.

Opsæt et kredsløb ved hjælp af et fremstillet potentiometer, ikke det “hjemmelavede”, der er lavet af en blyantledning.

Du kan bruge enhver form for konstruktion, der er praktisk. Mål batterispænding, mens du tænder potentiometeret, og noter dette spændingsfigur på papir.

mål spændingen mellem viskeren og potentiometerenden, der er forbundet til den negative (-) side af batteriet.

Juster potentiometermekanismen, indtil voltmeteret registrerer nøjagtigt 1/3 af den samlede spænding. For et 6 volt batteri vil dette være cirka 2 volt.

tilslut nu to batterier i en seriehjælpskonfiguration for at give cirka 12 volt på tværs af potentiometeret.

mål den samlede batterispænding, og mål derefter spændingen mellem de samme to punkter på potentiometeret (visker og negativ side).

del potentiometerets målte udgangsspænding med den målte samlede spænding. Kvotienten skal være 1/3, det samme spændingsdelingsforhold som tidligere indstillet: