Делитель напряжения при работе вхолостую



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Делитель напряжения при работе вхолостую



Общие сведения

Простейшийделитель напряжения состоит из двух последовательно соединенных резисторов (рис. 4.10.1). Делители применяются в тех случаях, когда нужно снизить имеющееся напряжение. Напряжения и сопротивления можно рассчитать, используя соотношения

 

U / U2 = (R1 + R2) / R2 ® U2 = U × R2 / (R1+ R2).

Рис. 4.10.1 Рис. 4.10.2

 

Чтобы обеспечить регулирование вторичного напряжения, вместо двух постоянных резисторов используют потенциометр (рис. 4.10.2). Тогда, изменяя

положение движка потенциометра (угол поворота a при цилиндрической конструкции потенциометра), можно устанавливать напряжение на выходе делителя в диапазоне 0...U.

Экспериментальная часть

Задание

Соберите цепь делителя напряжения с потенциометром и постройте зависимость U2 = f(a).

 

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь потенциометра согласно схеме (рис. 4.10.3) и подайте на ее вход постоянное напряжение 10 В. Измерьте напряжения U1 и U2 при каждом из положений потенциометра, заданных в табл. 4.10.1 значениями угла a. Внесите все измеренные величины напряжения в табл. 4.10.1.

1 кОм
А – начальное положение (0)   Е – конечное положение (10)   S - движок

Рис. 4.10.3

 

Таблица 4.10.1

  Положение потенциометра ( угол поворота a)
U1, В                      
U2, В                      

 

· Перенесите значения напряжения U2 на график (рис. 4.10.4) для построения кривой U2 = f(a).

 

 

Рис. 4.10.4

 

Вопрос 1:Какую форму имеет кривая на рис. 5.10.4?

Ответ:..........................

Вопрос 2:Какое напряжение получается при суммировании U1 и U2?

Ответ:.........................

Вопрос 3:Какова величина сопротивления, с которого снимается напряжение U2, при положении 3 потенциометра?

Ответ:........................


 

Делитель напряжения под нагрузкой

Общие сведения

Напряжение U2, получаемое в результате деления, обычно подается на нагрузку R3 (рис. 4.11.1). Но из-за параллельного соединения между собой резисторов R2 и R3 соотношение напряжений меняется по отношению к ситуации, имевшей место при работе делителя вхолостую.

 

Рис. 4.11.1 Рис. 4.11.2

 

Напряжения и сопротивления делителя напряжения под нагрузкой можно рассчитать, используя уравнение пропорции, но сначала нужно найти эквивалентное сопротивление R23 параллельно соединенных резисторов R2 и R3:

 

R23 = R2 ×R3 / (R2 + R3); U / U3 = (R1 + R23) / R23

Если два постоянных резистора R1и R2 заменить потенциометром (рис. 4.11.2), становится возможным изменять напряжение U3 от 0 до U в зависимости от положения движка (угла поворота) потенциометра.

Экспериментальная часть

Задание

Соберите делитель напряжения на основе потенциометра (рис. 4.11.3) и постройте характеристики U3 = f(a) при различных сопротивлениях нагрузки R3

 

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь делителя в соответствии со схемой (рис. 4.11.3) и подайте на его вход постоянное напряжение 10 В.

· Измерить напряжение U3 при каждом из положений движка потенциометра, указанных в табл. 5.11.1 соответственно углу поворота a. Измерения должны быть проведены при различных нагрузках (R3 = 330 Ом, 680 Ом и 1 кОм ).

Рис. 4.11.3

 

· Внесите все измеренные величины в табл.4.11.1 и перенесите их также на график (рис. 4.11.4) для построения кривой U3= f(a).

 

Таблица 4.11.1

  Положение потенциометра (угол поворота a)
U3, В; R3 = 1 кОм                      
U3, В; R3 = 680 Ом                      
U3, В; R3 = 330 Ом                      

 

 

 

Рис. 4.11.4

 

Вопрос:Какова форма кривых?

Ответ: ........................


 

Эквивалентный источник напряжения (ЭДС)

Общие сведения

Поскольку реальные источники ЭДС или напряжения, применяемые в электротехнике и электронике, часто имеют довольно сложные схемы, ниже рассмотрено их эквивалентное представление (рис.5.1), пригодное для выполнения любых расчетов цепи.

 

 

Рис. 5.1

 

Когда эквивалентный источник ненагружен, т.е. ток в нем отсутствует (режим холостого хода), имеем для выходного напряжения U12

 

U12 = Е,

где E - ЭДС источника.

Когда эквивалентный источник напряжения нагружен, выходное напряжение определяется следующим уравнением равновесия напряжения по

2-му закону Кирхгофа:

 

U12 = E – IН×RВН ,

 

где IН = E / (RВН + RН ) - ток нагрузки,

RВН - внутреннее сопротивление эквивалентного источника.

RН - сопротивление нагрузки.

Если выходные зажимы 1 и 2 источника замкнуты друг на друга (режим короткого замыкания), имеем

 

U12 = 0.

 

Возникающий при этом ток короткого замыкания IK ограничен внутренним сопротивлением источника

 

IK = E / RВН.

ПараметрыE, RВН и IK эквивалентного источника напряжения могут быть представлены на графике (рис.5.2) в виде характеристики IН = f(U). Здесь же показана характеристика нагрузки: U = RHIH.

 

 

Рис. 5.2

 

Экспериментальная часть

Задание

Постройте характеристику эквивалентного источника напряжения и характеристику нагрузки для сопротивлений RН = 100 Ом, 33 Ом и 10 Ом. Для этого измерьте величины ЭДС E, тока короткого замыкания IK, тока нагрузки IН и выходного напряжения U12 источника.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.197.197.23 (0.01 с.)