ONDERDELEN EN MATERIALEN
- Twee 6-volt accu ‘ s
- Carbon potlood “leiden” voor een mechanische-stijl potlood
- Potentiometer, interne sla, 5 kΩ tot 50 kΩ, lineaire taper (Radio Shack catalog # 271-1714 door 271-1716)
- Potentiometer, multi sla, 1 kΩ tot 20 kΩ (Radio Shack catalog # 271-342, 271-343, 900-8583, of 900-8587 door 900-8590)
Potentiometers variabele spanningsdeler met een as of schuif regelaar voor het instellen van de divisie verhouding.
ze worden vervaardigd in zowel paneel-mount als breadboard (printed-circuit board) mount versies.
elke vorm van potentiometer is voldoende voor dit experiment.
als u een potentiometer redt van een oud radio-of ander audioapparaat, krijgt u waarschijnlijk een zogenaamde audio-taper potentiometer.
deze potentiometers vertonen een logaritmische relatie tussen delingsverhouding en aspositie.
daarentegen vertoont een lineaire potentiometer een directe correlatie tussen de positie van de as en de spanningsdelingsverhouding.
Ik beveel een lineaire potentiometer aan voor dit experiment, en voor de meeste experimenten in het algemeen.
kruisverwijzingen
lessen in elektrische Circuits, deel 1, hoofdstuk 6: “Divider Circuits en de Wetten van Kirchhoff”
leerdoelen
- om Te illustreren hoe te gebruiken Voltmeter
- om Te illustreren hoe te gebruiken Ohmmeter
- om Te spanningsdeler het ontwerp en de functie
- om Te illustreren hoe de spanningen toevoegen in series
SCHEMA
AFBEELDING
GEBRUIKSAANWIJZING
Beginnen met het experimenteren met het potlood “leiden” circuit. Potloden gebruiken een staaf gemaakt van een grafiet-kleimengsel, niet lood (het metaal), om zwarte vlekken op papier te maken.
grafiet, dat een middelmatige elektrische geleider is, fungeert als een weerstand die over de batterij is verbonden door de twee verbindingsdraden van de alligator-clip.
sluit de voltmeter aan zoals aangegeven en raak de rode testsonde aan op de grafietstaaf. Beweeg de rode sonde langs de lengte van de staaf en merk de indicatie van de voltmeter veranderen.
welke positie van de sonde geeft de grootste spanningsindicatie?
in Feite, de staaf fungeert als een paar weerstanden, de verhouding tussen de twee weerstanden vastgesteld door de positie van de rode test sonde langs de staaf lengte:
verander Nu de voltmeter verbinding met het circuit zodat de spanning meten over de “bovenste weerstand” van het potlood, zoals deze:
Beweeg de zwarte test sonde positie langs de lengte van de staaf, wijzend op de voltmeter indicatie.
welke positie geeft de grootste spanningsdaling voor de meter? Verschilt dit van de vorige regeling? Waarom?
gefabriceerde potentiometers omsluiten een resistieve strip in een behuizing van metaal of kunststof en voorzien in een soort mechanisme voor het verplaatsen van een “wisser” over de lengte van die resistieve strip.
Hier is een illustratie van de constructie van een roterende potentiometer:
sommige roterende potentiometers hebben een spiraalweerstandstrip en een wisser die axiaal beweegt terwijl hij draait, zodat meerdere omwentelingen van de as nodig zijn om de Wisser van het ene uiteinde van het bereik van de potentiometer naar het andere te drijven. Multi-turn potentiometers worden gebruikt in toepassingen waar nauwkeurige instelling belangrijk is.
Lineaire potentiometers bevatten ook een resistieve strip, waarbij het enige verschil de rijrichting van de wisser is.
sommige lineaire potentiometers gebruiken een schuifmechanisme om de wisser te verplaatsen, terwijl andere een schroef gebruiken om meerdraadbediening te vergemakkelijken:
Er moet worden opgemerkt dat niet alle lineaire potentiometers dezelfde pin-toewijzingen hebben. Op sommige is de middelste pin de wisser.
Zet een circuit op met behulp van een gefabriceerde potentiometer, niet de “zelfgemaakte” potentiometer van een potloodstift.
u kunt elke vorm van constructie gebruiken die handig is. Meet de batterijspanning tijdens het voeden van de potentiometer en noteer dit spanningsgetal op papier.
meet de spanning tussen de wisser en het uiteinde van de potentiometer dat is aangesloten op de negatieve (-) zijde van de batterij.
Stel het potentiometermechanisme in totdat de voltmeter exact 1/3 van de totale spanning registreert. Voor een 6-volt batterij is dit ongeveer 2 volt.
sluit nu twee batterijen aan in een serie-ondersteunende configuratie, om ongeveer 12 volt over de potentiometer te leveren.
meet de totale batterijspanning en meet vervolgens de spanning tussen dezelfde twee punten op de potentiometer (wisser en negatieve zijde).
deel de gemeten uitgangsspanning van de potentiometer door de gemeten totale spanning. Het quotiënt moet 1/3 zijn, dezelfde spanningsdelingsverhouding als eerder was ingesteld: