作为分压器的电位器

零件和材料

• 两节 6 伏电池
• 用于机械式铅笔的碳铅笔“铅”
• 电位器，单圈，5 kΩ 至 50 kΩ，线性锥度（Radio Shack 目录 # 271-1714 至 271-1716）
• 电位计，多圈，1 kΩ 至 20 kΩ，（Radio Shack 目录编号 #271-342、271-343、900-8583 或 900-8587 至 900-8590）

电位器是可变分压器，带有用于设置分压​​比的轴或滑块控制。

它们以面板安装和面包板（印刷电路板）安装版本制造。

任何类型的电位器都可以用于此实验。

如果您从旧收音机或其他音频设备中回收电位计，您可能会得到所谓的音频锥度 电位器。

这些电位器在分频比和轴位置之间呈现对数关系。

相比之下，线性 电位器表现出轴位置和分压比之间的直接相关性。

我强烈推荐用于本实验以及一般大多数实验的线性电位器。

交叉引用

电路课程 ，第 1 卷，第 6 章：“分压电路和基尔霍夫定律”

学习目标

• 说明如何使用电压表
• 说明如何使用欧姆表
• 展示分压器的设计和功能
• 说明电压如何串联添加

原理图

插图

说明

从铅笔“铅”电路开始这个实验。铅笔使用由石墨-粘土混合物制成的杆，而不是铅（金属），在纸上作黑色标记。

石墨是一种普通的电导体，通过两条鳄鱼夹跨接导线充当连接在电池两端的电阻器。

如图所示连接电压表并将红色测试探针接触到石墨棒。沿杆的长度移动红色探头，注意电压表的指示变化。

什么探头位置给出的电压指示最大？

本质上，杆是一对对 电阻器，由红色测试探针沿杆长度的位置确定的两个电阻之间的比值：

现在，改变电压表与电路的连接，以测量铅笔芯“上电阻”两端的电压，如下所示：

沿杆的长度移动黑色测试探针位置，注意电压表指示。

哪个位置为电表测量提供了最大的电压降？这与之前的安排有什么不同吗？为什么？

制造的电位计在金属或塑料外壳内包含一个电阻条，并提供某种机制来在该电阻条的长度上移动“雨刷”。

这是旋转电位器结构的说明：

一些旋转电位器有一个螺旋电阻条和一个随着旋转而轴向移动的滑动器，因此需要轴旋转多圈才能将滑动器从电位器范围的一端驱动到另一端。多圈电位器用于需要精确设置的应用。

线性电位器也包含一个电阻条，唯一的区别是雨刷的行进方向。

一些线性电位器使用滑动机构来移动雨刷，而另一些则使用螺钉，以方便多圈操作：

应该注意的是，并非所有线性电位器都具有相同的引脚分配。在某些情况下，中间销是雨刷。

使用制造的电位器设置电路，而不是用铅笔芯制成的“自制”电位器。

您可以使用任何方便的结构形式。在给电位器供电的同时测量电池电压，并在纸上记下这个电压值。

测量雨刷器和连接到电池负极（-）侧的电位器端之间的电压。

调整电位器机制，直到电压表准确记录总电压的 1/3。对于 6 伏电池，这大约是 2 伏。

现在，以串联辅助配置连接两个电池，为电位计提供大约 12 伏的电压。

测量电池总电压，然后测量电位器（雨刮器和负极侧）相同两点之间的电压。

将电位计测得的输出电压除以测得的总电压。商应为 1/3，与之前设置的分压比相同：

相关工作表：

• 电位计工作表
• 分压电路工作表
• 电路分析工作表的联立方程