ฉันจะตรวจสอบว่าแรงดันเอาต์พุตจากตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้านี้เป็น 2.25V ได้อย่างไร

10

ฉันเรียนรู้เกี่ยวกับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจากที่นี่และฉันตัดสินใจลองวงจรทดสอบกับห้องปฏิบัติการการเรียนรู้ Radioshack ของฉัน ด้วยแรงดันอินพุต 4.5V และตัวต้านทาน1,000Ωสองตัวฉันคาดว่าเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าจะเป็น 4.5 * (1000 / (1000 + 1000)) = 2.25V

หลังจากดูที่นี่ฉันคิดว่าวิธีเดียวที่จะวัดแรงดันเอาต์พุตจากตัวแบ่งคือการวัดแรงดันตกของตัวต้านทาน (มิฉะนั้นฉันจะได้ค่า 0V อ่าน) ดังนั้นฉันจึงเพิ่มตัวต้านทาน1000Ωเข้ากับวงจร ( R3 ในรูปวาดด้านล่าง) ฉันวัดความต่างศักย์คร่อมตัวต้านทานพิเศษนี้ แต่ฉันได้ 1.48V สำหรับแรงดันขาออก สิ่งที่ฉันพบว่าแปลกคือเมื่อฉันใช้ตัวต้านทานความต้านทานสูงกว่าเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าจะเข้าใกล้และใกล้เคียงกับ 2.25 V (สูงสุดที่ฉันทำคือ1MΩนำไปสู่การอ่าน 2.25V ที่ฉันต้องการ)

ฉันสามารถใช้ตัวต้านทานแบบ R3 นี้เพื่อทดสอบแรงดันเอาต์พุตที่ออกมาจากตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้านี้ได้หรือไม่? ถ้าไม่ฉันจะตรวจสอบโดยการวัดว่าตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้านี้ให้เอาต์พุตของสิ่งที่ฉันแน่ใจคือ 2.25V

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

voltage-divider

— DragonautX
แหล่งที่มา

3

ตอนนี้ตัวต้านทาน 1k R3 ของคุณหมายความว่าตัวต้านทานด้านล่างในตัวแบ่งที่อาจเกิดขึ้นคือ R2 || R3 = 500Ohms ทำไมไม่ติดมัลติมิเตอร์ตรงข้าม R2 เลยล่ะ?

— Tom Carpenter

@ TomCarpenter โอ้นั่นไม่ได้เกิดขึ้นกับฉัน ขออภัยฉันยังคงคุ้นเคยกับการใช้มัลติมิเตอร์และทำการวัดด้วย ฉันสามารถยอมรับความคิดเห็นของคุณเป็นคำตอบขอบคุณ

— DragonautX

1

คุณเปลี่ยนวงจรโดยการเพิ่มตัวต้านทานพิเศษ ตอนนี้มันไม่มีตัวหารที่เป็นไปได้อีกต่อไปที่มีตัวต้านทาน 1,000 โอห์มสองตัว

— user253751

นี่เป็นคำถาม "เริ่มต้น" ที่ดี OP คือการเรียนรู้ว่าวงจรได้รับผลกระทบจากส่วนอื่น ๆ อย่างไรและนำไปสู่การทำความเข้าใจกับอินพุตและเอาต์พุตอิมพิแดนซ์การโหลดและอื่น ๆ .. ฉันไม่มีอะไรจะเพิ่มไปยังคำตอบที่ยอดเยี่ยมที่นี่

— Ian Bland

16

ยินดีต้อนรับสู่ตัวหารที่มีศักยภาพตัวต้านทานหากคุณโหลดพวกมันพวกมันจะเปลี่ยน

คุณทำการคำนวณด้วย R1 และ R2 สร้างตัวแบ่งที่เป็นไปได้เพื่อหาแรงดันเอาต์พุต อย่างไรก็ตามตอนนี้คุณกำลังเพิ่มตัวต้านทานพิเศษ R3 นั่นหมายความว่าตัวต้านทานที่ต่ำกว่าในตัวแบ่งที่เป็นไปได้ตอนนี้จริง ๆ แล้ว R2 || R3 (R2 ขนานกับ R3)

ในกรณีของคุณตัวอย่างวงจรตอนนี้คุณมีตัวต้านทานด้านล่างในตัวหารที่อาจเกิดขึ้นของ R2 || R3 = 500Ohms สิ่งนี้แตกต่างจากค่าที่คุณคำนวณในตอนแรก หากคุณคำนวณซ้ำอีกครั้งคุณจะได้รับ:

V_{โอ} = V_{ผม} \times \frac{R_{2} | | R_{3}}{R_{2} | | R_{3} + R_{1}} = 4.5 \times \frac{500}{1500} = 1.5 V

$V_o = V_i\times\frac{R_2||R_3}{R_2||R_3 + R_1} = 4.5\times \frac{500}{1500} = 1.5V$

ใกล้กับสิ่งที่คุณวัด

เมื่อคุณทำให้ตัวต้านทานมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ผลกระทบที่ได้จะมีน้อยลงเรื่อย ๆ - คุณจะเห็นได้ว่าจากการคำนวณ R2 || R3 - ยิ่งคุณสร้าง R3 มากขึ้นเท่าไรคุณยิ่งใกล้ถึง R2 มากขึ้นเท่านั้น

เป็นที่น่าสังเกตว่า ณ จุดนี้หากคุณไม่ใช้ R3 และเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์ทั่ว R2 คุณจะมีปัญหาเดียวกันจริง ๆ มัลติมิเตอร์ในโหมดแรงดันไฟฟ้านั้นโดยทั่วไปจะเป็นตัวต้านทานที่มีขนาดใหญ่มากดังนั้นหากคุณเชื่อมต่อกับวงจรของคุณมันจะยังคงมีเอฟเฟกต์การโหลด อย่างไรก็ตามความต้านทานมัลติมิเตอร์มีขนาดใหญ่มาก (โดยปกติ> 10MOhm) ดังนั้นมันจะมีผลต่อวงจรของคุณเพียงเล็กน้อย

— ทอมคาร์เพนเตอร์
แหล่งที่มา

2

เพียงลบ R3 มัลติมิเตอร์แล้วมีความต้านทานอินพุตสูงมาก

— อาเมอร์
แหล่งที่มา

คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่กำลังทำอยู่ได้หรือไม่? นอกจากนี้คุณกำลังขยายความในสิ่งที่ทอมพูดข้างต้นหรือไม่?

— Kortuk

2

คุณถูกต้องที่คุณต้องการ "วัดแรงดันตกของตัวต้านทาน" อย่างไรก็ตามR2 เป็นตัวต้านทานนั้น คุณไม่จำเป็นต้องเพิ่มอะไรเลยแค่วัดแรงดันตกคร่อม R2

— gbarry
แหล่งที่มา

0

วิธีที่ดีที่สุดในการทดสอบโหนแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำคือการพิสูจน์ความต้านทานอินพุตสูง นี่อาจเป็นออสซิลโลสโคปหรือโวลต์มิเตอร์ 10Megohm แม้ว่าโวลต์มิเตอร์ที่คุณใช้ไม่ดี แต่เหตุผลหลักที่คุณไม่เห็นแรงดันไฟฟ้าที่คุณคาดไว้คือคุณมีตัวต้านทาน (R3) อีกตัวสำหรับตัวต้านทาน (R2) ที่คุณกำลังวัด ความแม่นยำจะดีขึ้นหากคุณลบ R3

— Guill
แหล่งที่มา

0

คุณกำลังพยายามใช้ / ใช้สูตรการท่องจำในทางที่ผิดเมื่อสิ่งที่คุณต้องการคือกฎของโอห์ม คิดแบบนี้กระแสไหลจาก BAT1 และผ่าน R1 จากนั้นมันจะแยกเป็น 2 ตรง 1/2 ผ่านไป R2 และอีก 1/2 ผ่านถึง R3 ตั้งแต่ R2 และ R3 แต่ละคนมองเห็นกระแสครึ่งหนึ่งเท่า R1 แรงดันไฟฟ้าข้ามคู่นั้นครึ่งหนึ่งผ่าน R1 ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามพวกเขาคือ 1/2 (กฎของโอห์ม) แรงดันไฟฟ้าข้าม R1 หรือแรงดันไฟฟ้าของ BAT1 หนึ่งในสาม แรงดันไฟฟ้าคือ / ควร 1.5 V

ความต้านทานเทียบเท่าของตัวต้านทานแบบขนานสามารถพบได้โดยการใช้กฎของโอห์ม หลังจากพีชคณิตคุณจะพบว่ามันเท่ากับผลคูณของค่าตัวต้านทาน R2 และ R3 รวมกันดูเหมือน 500 โอห์ม

— ยืด
แหล่งที่มา