piese și materiale

• două baterii de 6 volți
• creion de Carbon „plumb” pentru un creion în stil mecanic
• potențiometru, cu o singură tură, de la 5 K la 50 K la sută, conicitate liniară (Radio Shack catalog # 271-1714 până la 271-1716)
• , multi turn, de la 1 K la 20 K la 20 K, (Radio Shack catalog # 271-342, 271-343, 900-8583 sau 900-8587 până la 900-8590)

potențiometrele sunt divizoare de tensiune variabilă cu un arbore sau un control glisant pentru setarea diviziunii raport.

sunt fabricate în versiuni de montare pe panou, precum și în versiuni de montare pe panou (placă cu circuite imprimate).

orice stil de potențiometru va fi suficient pentru acest experiment.

dacă salvați un potențiometru de la un radio vechi sau alt dispozitiv audio, veți obține probabil ceea ce se numește potențiometru conic audio.

aceste potențiometre prezintă o relație logaritmică între raportul de divizare și poziția arborelui.

în schimb, un potențiometru liniar prezintă o corelație directă între poziția arborelui și raportul de divizare a tensiunii.

recomand un potențiometru liniar pentru acest experiment și pentru majoritatea experimentelor în general.

referințe încrucișate

lecții în circuite electrice, Volumul 1, Capitolul 6: „Circuite divizoare și legile lui Kirchhoff”

obiective de învățare

• pentru a ilustra modul de utilizare a voltmetrului
• pentru a ilustra modul de utilizare a ohmmetrului
• pentru a arăta designul și funcția divizorului de tensiune
• pentru a ilustra modul în care tensiunile se adaugă în serie

diagrama schematică

Ilustrație

instrucțiuni

începeți acest experiment cu circuitul creion „plumb”. Creioanele folosesc o tijă dintr-un amestec de grafit-argilă, nu plumb (metalul), pentru a face urme negre pe hârtie.

grafitul, fiind un conductor electric mediocru, acționează ca un rezistor conectat de-a lungul bateriei de cele două fire de legătură cu aligator.

conectați voltmetrul așa cum se arată și atingeți sonda de testare roșie de tija de grafit. Deplasați sonda roșie de-a lungul lungimii tijei și observați schimbarea indicației voltmetrului.

ce poziție a sondei oferă cea mai mare indicație de tensiune?

în esență, tija acționează ca o pereche de rezistențe, raportul dintre cele două rezistențe stabilite de poziția sondei de testare roșie de-a lungul lungimii tijei:

acum, schimbați conexiunea voltmetrului la circuit pentru a măsura tensiunea pe „rezistența superioară” a cablului creionului, astfel:

deplasați poziția neagră a sondei de testare de-a lungul lungimii tijei, notând indicația voltmetrului.

care poziție oferă cea mai mare cădere de tensiune pentru metru pentru a măsura? Acest lucru diferă de aranjamentul anterior? De ce?

potențiometrele fabricate includ o bandă rezistivă în interiorul unei carcase metalice sau din plastic și oferă un fel de mecanism pentru deplasarea unui „ștergător” pe lungimea acelei benzi rezistive.

iată o ilustrare a construcției unui potențiometru Rotativ:

unele potențiometre rotative au o bandă rezistivă spirală și un ștergător care se mișcă axial în timp ce se rotește, astfel încât să necesite mai multe rotații ale arborelui pentru a conduce ștergătorul de la un capăt al domeniului potențiometrului la celălalt. Potențiometrele multi-turn sunt utilizate în aplicații în care setarea precisă este importantă.

potențiometrele liniare conțin, de asemenea, o bandă rezistivă, singura diferență fiind direcția de deplasare a ștergătorului.

unele potențiometre liniare folosesc un mecanism glisant pentru a deplasa ștergătorul, în timp ce altele un șurub, pentru a facilita funcționarea cu mai multe viraje:

trebuie remarcat faptul că nu toate potențiometrele liniare au aceleași atribuiri de pini. Pe unii, știftul din mijloc este ștergătorul.

configurați un circuit folosind un potențiometru fabricat, nu cel „de casă” realizat dintr-un fir de creion.

puteți utiliza orice formă de construcție care este convenabil. Măsurați tensiunea bateriei în timp ce alimentați potențiometrul și notați această cifră de tensiune pe hârtie.

măsurați tensiunea dintre ștergător și capătul potențiometrului conectat la partea negativă (-) a bateriei.

reglați mecanismul potențiometrului până când voltmetrul înregistrează exact 1/3 din tensiunea totală. Pentru o baterie de 6 volți, aceasta va fi de aproximativ 2 volți.acum, conectați două baterii într-o configurație de asistență în serie, pentru a furniza aproximativ 12 volți pe potențiometru.

măsurați tensiunea totală a bateriei, apoi măsurați tensiunea între aceleași două puncte de pe potențiometru (ștergător și partea negativă).

împărțiți tensiunea de ieșire măsurată a potențiometrului la tensiunea totală măsurată. Coeficientul ar trebui să fie 1/3, același raport de divizare a tensiunii ca cel stabilit anterior: