osat ja materiaalit

• kaksi 6 voltin paristoa
• Hiilikynän ”lyijy” mekaaniseen lyijykynään
• Potentiometri, yksi kierros, 5 kΩ-50 kΩ, lineaarinen kartio (Radio Shack-luettelo # 271-1714-271-1716)
• Potentiometri, multi Turn, 1 kω-20 kω, (Radio Shack catalog # 271-342, 271-343, 900-8583 tai 900-8587-900-8590)

potentiometrit ovat vaihtuvia jännitteenjakajia, joissa on akseli tai liukumäki jaon asettamista varten suhde.

niitä valmistetaan paneeliasennuksena sekä leipälaudan (painetun piirilevyn) kiinnitysversioina.

mikä tahansa potentiometrityyli riittää tähän kokeeseen.

Jos pelastat potentiometrin vanhasta radiosta tai muusta äänilaitteesta, saat todennäköisesti niin sanotun äänen kartio-potentiometrin.

näillä potentiometreillä on logaritminen suhde jakosuhteen ja akselin sijainnin välillä.

sitä vastoin lineaarisella potentiometrillä on suora korrelaatio akselin asennon ja jännitteen jakosuhteen välillä.

suosittelen lineaarista potentiometriä tähän kokeeseen ja useimpiin kokeisiin yleensä.

RISTIVIITTEET

sähkövirtapiirien tunnit, Osa 1, Luku 6: ”Jakajapiirit ja Kirchhoffin lait”

oppimistavoitteet

• havainnollistaa, miten volttimittaria käytetään
• havainnollistaa, miten Ohmmeteriä käytetään
• Jännitteenjakajan suunnittelu ja toiminta
• havainnollistaa, miten Jännitteet lisääntyvät sarjoissa

kaaviokuva

kuvitus

ohjeet

aloita kokeilu lyijykynän ”lyijypiirillä”. Lyijykynät käyttävät grafiitti-savi-seoksesta tehtyä tankoa, ei lyijyä (metallia), tehdäkseen mustia jälkiä paperille.

grafiitti, joka on keskinkertainen sähköjohdin, toimii vastuksena, joka on kytketty akun poikki kahdella alligator-klipsin hyppyjohdolla.

kytke volttimittari kuvan mukaisesti ja kosketa punaista koesauvaa grafiittitankoon. Liikuta punaista anturia tangon pituutta pitkin ja huomaa volttimittarin osoittimen muutos.

mikä koettimen asento antaa suurimman jännitteen osoituksen?

oleellisesti sauva toimii vastusparina, kahden vastuksen välinen suhde, joka on vahvistettu punaisen testianturin sijainnilla tangon pituudella:

nyt vaihda jänniteliitäntä piiriin niin, että se mittaa jännitettä lyijykynän lyijyn ”ylemmän vastuksen” poikki, näin:

siirrä mustan koemittarin asentoa tangon pituutta pitkin, huomioiden volttimittarin osoitin.

mikä asento antaa mittarille suurimman jännitehäviön mitattavaksi? Eroaako tämä aiemmasta järjestelystä? Miksi?

valmistetut potentiometrit sulkevat resistiivisen nauhan metalli-tai muovikotelon sisään ja tarjoavat jonkinlaisen mekanismin ”pyyhkimen” siirtämiseksi kyseisen resistiivisen nauhan pituudelta.

tässä on esimerkki pyörivän potentiometrin rakenteesta:

joissakin pyörivissä potentiometreissä on spiraaliresistiivinen nauha, ja pyyhin, joka liikkuu aksiaalisesti pyöriessään niin, että vaatii akselilta useita kierroksia pyyhkimen kuljettamiseksi potentiometrin alueen toisesta päästä toiseen. Multi-turn potentiometrit käytetään sovelluksissa, joissa tarkka asetus on tärkeää.

lineaariset potentiometrit sisältävät myös resistiivisen nauhan, jonka ainoa ero on pyyhkijän kulkusuunta.

jotkut lineaariset potentiometrit käyttävät liukumekanismia pyyhkimen liikuttamiseen, kun taas toiset ruuveja, jotka helpottavat monikierrosta:

on huomattava, että kaikilla lineaarisilla potentiometreillä ei ole samoja pin-tehtäviä. Joillakin keskimmäinen tappi on pyyhin.

Aseta piiri valmistetulla potentiometrillä, ei ”kotitekoisella” lyijykynän lyijystä valmistetulla.

voit käyttää mitä tahansa sopivaa konstruktiota. Mittaa akun jännite potentiometrin virroittamisen aikana ja merkitse muistiin tämä jännitefiguuri paperille.

mittaa jännite pyyhkimen ja akun negatiiviseen (-) puoleen kytketyn potentiometrin pään välillä.

Säädä potentiometrimekanismia, kunnes volttimittari rekisteröi tarkalleen 1/3 kokonaisjännitteestä. 6 voltin akussa tämä on noin 2 volttia.

kytke nyt kaksi paristoa sarjatukikonfiguraatioon, jotta potentiometriin saadaan noin 12 volttia.

mittaa akun kokonaisjännite ja mittaa sitten jännite samojen kahden pisteen välillä potentiometrillä (pyyhkijä ja negatiivinen puoli).

Jaa potentiometrin mitattu lähtöjännite mitatulla kokonaisjännitteellä. Osamäärän tulee olla 1/3, sama jännitteen jakosuhde kuin aiemmin: