Bagaimana saya dapat memeriksa bahwa output tegangan dari pembagi tegangan ini adalah 2.25V?

10

Saya belajar tentang pembagi tegangan dari sini , dan saya memutuskan untuk mencoba rangkaian uji dengan lab belajar Radioshack saya. Dengan tegangan input 4,5V dan dua resistor 1000Ω, saya berharap output tegangan akan menjadi 4,5 * (1000 / (1000 + 1000)) = 2.25V.

Setelah melihat ini , saya berpikir bahwa satu-satunya cara untuk mengukur output tegangan dari pembagi adalah dengan mengukur penurunan tegangan resistor (jika tidak saya hanya akan mendapatkan pembacaan 0V), jadi saya menambahkan resistor 1000Ω ke sirkuit ( R3 pada gambar di bawah ini). Saya mengukur voltase di resistor ekstra ini, tapi saya mendapat 1,48V untuk tegangan output. Apa yang saya temukan aneh adalah bahwa ketika saya menggunakan resistor resistansi yang lebih tinggi, output drop tegangan semakin dekat dan lebih dekat ke 2,25 V (tertinggi yang saya lakukan, 1MΩ, menyebabkan pembacaan 2,25V yang saya inginkan).

Dapatkah saya menggunakan resistor seperti R3 ini untuk menguji output tegangan yang keluar dari pembagi tegangan ini? Jika tidak, bagaimana saya bisa memeriksa dengan pengukuran bahwa pembagi tegangan ini memberikan output yang saya yakin adalah 2.25V?

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

voltage-divider

— DragonautX
sumber

3

R3 resistor 1k Anda sekarang berarti bahwa resistor bawah di pembagi potensial adalah R2 || R3 = 500Ohms. Mengapa tidak menempel multimeter langsung di R2?

— Tom Carpenter

@ TomCarpenter Oh, itu tidak terjadi pada saya. Maaf, saya masih terbiasa dengan multimeter dan mengukur dengan itu. Saya dapat menerima komentar Anda sebagai jawaban, terima kasih.

— DragonautX

1

Anda telah mengubah sirkuit dengan menambahkan resistor ekstra. Jadi sekarang ini bukan lagi pembagi potensial dengan dua resistor 1000 ohm.

— user253751

Ini adalah pertanyaan "pemula" yang bagus. OP sedang mempelajari bagaimana sirkuit dipengaruhi oleh bagian lain, dan itu mengarah pada pemahaman impedansi input dan output, memuat dan sebagainya .. Saya tidak perlu menambahkan jawaban yang sangat baik di sini karena itu komentar.

— Ian Bland

16

Selamat datang di pembagi potensial resistif, jika Anda memuatnya, mereka berubah.

Anda melakukan perhitungan dengan R1 dan R2 membentuk pembagi potensial untuk menemukan tegangan output. Namun sekarang Anda menambahkan R3 resistor tambahan. Itu berarti bahwa resistor yang lebih rendah di pembagi potensial sekarang sebenarnya R2 || R3 (R2 paralel dengan R3).

Dalam kasus contoh skematik Anda, sekarang Anda memiliki resistor bawah di pembagi potensial R2 || R3 = 500Ohms. Ini sangat berbeda dari nilai yang Anda hitung dengan di tempat pertama. Jika Anda mengulangi perhitungan lagi, Anda mendapatkan:

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

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

dekat dengan apa yang Anda ukur.

Ketika Anda membuat resistor lebih besar dan lebih besar, pengaruhnya menjadi semakin sedikit - Anda dapat melihat bahwa dari perhitungan R2 || R3 - semakin besar Anda membuat R3, semakin dekat ke R2 nilai gabungan menjadi.

Perlu dicatat pada titik ini bahwa jika Anda menghilangkan R3 dan hanya menghubungkan multimeter di R2, Anda sebenarnya akan memiliki masalah yang sama. Multimeter dalam mode tegangan pada dasarnya adalah resistor yang sangat besar, jadi jika Anda menghubungkannya ke sirkuit Anda masih akan memiliki efek memuat - pada dasarnya itu menjadi R3. Namun resistansi multimeter sangat besar (biasanya> 10MOhm), sehingga akan berdampak sangat kecil pada sirkuit Anda.

— Tom Carpenter
sumber

2

Cukup hapus R3. Multi-meter sudah memiliki resistansi input yang sangat tinggi.

— Amer
sumber

Bisakah Anda memberikan sedikit penjelasan tentang apa yang dilakukannya? Juga, apakah Anda memperluas apa yang Tom katakan di atas?

— Kortuk

2

Anda benar, bahwa Anda ingin "mengukur penurunan tegangan resistor". Namun, R2 adalah resistor itu . Anda tidak perlu menambahkan apa pun - cukup ukur penurunan voltase pada R2.

— Gbarry
sumber

0

Cara terbaik untuk menguji simpul tegangan secara akurat, adalah dengan membuktikan resistansi masukan "tinggi". Ini bisa menjadi bukti osiloskop atau voltmeter 10Megohm. Meskipun voltmeter yang Anda gunakan tidak terlalu bagus, alasan utama Anda tidak melihat voltase yang Anda harapkan, adalah Anda memiliki resistor (R3) lain di resistor (R2) yang Anda ukur. Akurasi akan meningkat jika Anda menghapus R3.

— Guill
sumber

0

Anda mencoba menggunakan / menyalahgunakan formula yang diingat, ketika yang Anda butuhkan hanyalah Hukum Ohm. Pikirkan seperti ini: arus mengalir dari BAT1 dan melewati R1. Kemudian terbagi dalam 2. Tepat 1/2 melewati R2 dan 1/2 lainnya, melalui R3. Karena R2 dan R3 masing-masing melihat setengah arus R1, tegangan pada pasangan adalah setengah dari R1. Ini berarti tegangan yang melintasi mereka juga 1/2 (Hukum Ohm) tegangan melintasi R1, atau 1/3 dari tegangan BAT1. Tegangannya adalah / harus 1,5 V.

Perlawanan setara resistor paralel juga dapat ditemukan dengan penerapan Hukum Ohm. Setelah beberapa aljabar, Anda akan menemukan itu sama dengan produk melebihi jumlah nilai-nilai resistor. R2 dan R3 bersama-sama terlihat seperti 500 ohm.

— meregang
sumber