MATERIALI

• Due da 6 volt batterie
• Carbonio matita “portare” per un meccanico-matita di stile
• Potenziometro, singolo turno, 5 kΩ a 50 kΩ, linear taper (Radio Shack catalogo # 271-1714 attraverso 271-1716)
• Potenziometro, multigiro, 1 kΩ a 20 kΩ, (Radio Shack catalogo # 271-342, 271-343, 900-8583, o 900-8587 attraverso 900-8590)

Potenziometri sono variabili, divisori di tensione con un albero o di un vetrino di controllo per l’impostazione della divisione rapporto.

Essi sono fabbricati in montaggio a pannello così come breadboard (printed-circuit board) versioni di montaggio.

Qualsiasi stile di potenziometro sarà sufficiente per questo esperimento.

Se si salva un potenziometro da una vecchia radio o altro dispositivo audio, probabilmente si otterrà quello che viene chiamato un potenziometro conico audio.

Questi potenziometri presentano una relazione logaritmica tra rapporto di divisione e posizione dell’albero.

Al contrario, un potenziometro lineare presenta una correlazione diretta tra la posizione dell’albero e il rapporto di divisione della tensione.

Consiglio vivamente un potenziometro lineare per questo esperimento, e per la maggior parte degli esperimenti in generale.

RIFERIMENTI INCROCIATI

Lezioni sui circuiti elettrici, Volume 1, capitolo 6: “Divisore Circuiti e Leggi di Kirchhoff”

OBIETTIVI di APPRENDIMENTO

• Per illustrare come utilizzare Voltmetro
• Per illustrare come utilizzare un Ohmmetro
• Per mostrare il partitore di Tensione design e funzione
• Per illustrare come le tensioni di aggiungere in serie

SCHEMA

FIGURA

ISTRUZIONI

Iniziare questo esperimento con la matita “di piombo” del circuito. Matite utilizzare una canna fatta di una miscela di grafite-argilla, non piombo (il metallo), per fare segni neri su carta.

La grafite, essendo un mediocre conduttore elettrico, agisce come un resistore collegato attraverso la batteria dai due ponticelli a coccodrillo.

Collegare il voltmetro come mostrato e toccare la sonda di prova rossa all’asta di grafite. Spostare la sonda rossa lungo la lunghezza dell’asta e notare il cambiamento di indicazione del voltmetro.

Quale posizione della sonda fornisce la massima indicazione di tensione?

in sostanza, l’asta agisce come un paio di resistenze, il rapporto tra le due resistenze stabilito dalla posizione della sonda rossa lungo l’asta lunghezza:

Ora, cambiare il voltmetro di collegamento per il circuito in modo da misurare la tensione tra “alta resistenza” della matita di piombo, come questo:

Spostare la sonda nera posizione lungo la lunghezza della canna, notando il voltmetro indicazione.

Quale posizione dà la più grande caduta di tensione per lo strumento per misurare? Questo differisce dalla disposizione precedente? Perché?

I potenziometri fabbricati racchiudono una striscia resistiva all’interno di un alloggiamento in metallo o plastica e forniscono una sorta di meccanismo per spostare un “tergicristallo” lungo la lunghezza di quella striscia resistiva.

Ecco un esempio di un potenziometro rotativo di costruzione:

Alcuni potenziometri rotanti hanno una spirale resistivo striscia, e un tergicristallo che si muove assialmente ruota, in modo da richiedere più giri dell’albero di azionamento tergicristallo dalla fine del potenziometro dell’intervallo all’altro. I potenziometri multi-giro sono utilizzati nelle applicazioni dove l’impostazione precisa è importante.

I potenziometri lineari contengono anche una striscia resistiva, l’unica differenza è la direzione di marcia del tergicristallo.

Alcuni potenziometri lineari utilizzano un meccanismo di scorrimento per spostare il tergicristallo, mentre altri una vite, per facilitare il funzionamento a più giri:

Va notato che non tutti i potenziometri lineari hanno le stesse assegnazioni dei pin. Su alcuni, il perno centrale è il tergicristallo.

Impostare un circuito utilizzando un potenziometro fabbricato, non quello “fatto in casa” fatto da un cavo a matita.

È possibile utilizzare qualsiasi forma di costruzione che è conveniente. Misurare la tensione della batteria mentre si alimenta il potenziometro e prendere nota di questa figura di tensione su carta.

Misurare la tensione tra il tergicristallo e l’estremità del potenziometro collegato al lato negativo ( – ) della batteria.

Regolare il meccanismo del potenziometro fino a quando il voltmetro registra esattamente 1/3 della tensione totale. Per una batteria da 6 volt, questo sarà di circa 2 volt.

Ora, collegare due batterie in una configurazione di aiuto in serie, per fornire circa 12 volt attraverso il potenziometro.

Misurare la tensione totale della batteria, e quindi misurare la tensione tra gli stessi due punti sul potenziometro (tergicristallo e lato negativo).

Dividere la tensione di uscita misurata del potenziometro per la tensione totale misurata. Il quoziente dovrebbe essere 1/3, lo stesso rapporto di divisione della tensione impostato in precedenza: