Лекции.Орг


Поиск:




Делитель напряжения при работе вхолостую




Простейший делитель напряжения состоит из двух последовательно соединенных резисторов (рис. 8.1). 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. 8.1 Рис. 8.2

 

Чтобы обеспечить регулирование вторичного напряжения, вместо двух постоянных резисторов используют потенциометр (рис. 8.2). Тогда, изменяя положение движка потенциометра (угол поворота, а при цилиндрической конструкции потенциометра), можно устанавливать напряжение на выходе делителя в диапазоне 0...U.

 

Задание 8

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

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь потенциометра согласно схеме (рис. 8.3) и установите на ее входе постоянное напряжение 10 В. Измерьте напряжения U1 и U2 при каждом из положе­ний потенциометра, заданных в табл. 8.1 значениями угла а. Внесите все изме­ренные величины напряжения в таблицу.

 

Таблица 8.1

  Положение потенциометра (угол поворота α)
                     
U2, B                      

 

А –бастапқы жағдай (0), Е –соңғы жағдай (10), S –реттеуіш

Рис. 8.3

 

Перенесите значения напряжения U2 на график (рис. 8.4) для построения кривой U2 = f (α).

 

Рис. 8.4

Вывод ___________________________________________________

Делитель напряжения под нагрузкой

Напряжение U2, получаемое в результате деления, обычно подается на нагрузку R3 (рис. 9.1). 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. 9.1 Рис. 9.2

 

Напряжение на выходе делителя напряжения под нагрузкой можно рассчитать, оп­ределив эквивалентное сопротивление R23 параллельно соединенных резисторов R2 и R3:

R23= R2· R3 / (R2 + R3);

Тогда

U3=U· R23 / (R1 + R23)

Если два постоянных резистора R1 и R2 заменить потенциометром (рис. 9.2), становится возможным изменять напряжение U3 от 0 до U в зависимости от положения движка (угла поворота) потенциометра.

 

Задание 9.

Соберите делитель напряжения на основе потенциометра (рис. 9.3) и постройте характеристики U3 = f (α) при различных сопротивлениях нагрузки R3.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь делителя в соответствии со схемой (рис. 9.3) и подайте на его вход постоянное напряжение 10 В.

Измерьте напряжение U3 при каждом из положений движка потенциометра, ука­занных в табл. 9.1 соответственно углу поворота α. Измерения должны быть проведены при различных нагрузках (R3 = 330 Ом, 680 Ом и 1 кОм).

 

А –начальное положение (0), Е –конечное положение (10), S –движок

Рис. 9.3

 

Внесите все измеренные величины в табл. 9.1 и перенесите их также на график (рис. 9.4) для построения кривой U3 = f (α).

Таблица 9.1

  Положение потенциометра (угол поворота α)
                     
U2, В; R3 = 1 кОм                      
U2, В; R3 = 680 Ом                      
U2, В; R3 = 330 Ом                      

 

Рис. 9.4 График зависимость U3 = f (α)

Вывод: _____________________________________________________________________________

 

Эквивалентный источник напряжения (ЭДС)

Поскольку реальные источники ЭДС или напряжения, применяемые в электротехнике и электронике, часто имеют довольно сложные схемы, ниже рассмотрено их эквивалентное представление (рис.10.1), пригодное для выполнения любых расчетов цепи.

 

Рис. 10.1

 

Когда эквивалентный источник не нагружен, 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

 

Параметры E, RВН и IK эквивалентного источника напряжения могут быть представлены на графике (рис.10.2) в виде характеристики IН = f (U). Здесь же показана характеристика нагрузки:

U = RHIH.

 

Рис. 10.2

 

Задание 10

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.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-19; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1203 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Бутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Неизвестно
==> читать все изречения...

929 - | 972 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.