Comment puis-je vérifier que la tension de sortie de ce diviseur de tension est de 2,25 V?

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J'apprenais les diviseurs de tension d' ici et j'ai décidé d'essayer un circuit de test avec mon laboratoire d'apprentissage Radioshack. Avec une tension d'entrée de 4,5 V et deux résistances de 1000 Ω, je m'attendais à ce que la tension de sortie soit de 4,5 * (1000 / (1000 + 1000)) = 2,25 V.

Après avoir regardé cela , j'ai pensé que la seule façon de mesurer la tension de sortie du diviseur était de mesurer la chute de tension d'une résistance (sinon j'obtiendrais simplement une lecture de 0 V), j'ai donc ajouté une résistance de 1000 Ω au circuit ( R3 dans le dessin ci-dessous). J'ai mesuré la tension aux bornes de cette résistance supplémentaire, mais j'ai obtenu 1,48 V pour une tension de sortie. Ce que j'ai trouvé étrange, c'est que lorsque j'utilisais des résistances à résistance plus élevée, la sortie de chute de tension se rapprochait de plus en plus de 2,25 V (le plus haut que j'ai fait, 1 MΩ, a conduit à la lecture de 2,25 V que je voulais).

Puis-je utiliser des résistances comme ce R3 pour tester la sortie de tension sortant de ce diviseur de tension? Sinon, comment puis-je vérifier par mesure que ce diviseur de tension donne une sortie de ce que je suis sûr que c'est 2,25 V?

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

voltage-divider

— DragonautX
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Votre résistance 1k R3 signifie maintenant que la résistance inférieure du diviseur de potentiel est R2 || R3 = 500Ohms. Pourquoi ne pas simplement coller le multimètre directement sur R2?

— Tom Carpenter

@ TomCarpenter Oh, cela ne m'est pas venu à l'esprit. Désolé, je m'habitue toujours à un multimètre et je mesure avec. Je peux accepter votre commentaire comme réponse, merci.

— DragonautX

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Vous avez changé le circuit en ajoutant la résistance supplémentaire. Alors maintenant, ce n'est plus un diviseur de potentiel avec deux résistances de 1000 ohms.

— user253751

C'est une bonne question "pour débutants". L'OP apprend comment les circuits sont affectés par d'autres parties, et il conduit à comprendre les impédances d'entrée et de sortie, le chargement, etc. Je n'ai rien à ajouter aux excellentes réponses ici, d'où le commentaire.

— Ian Bland

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Bienvenue sur les diviseurs de potentiel résistifs, si vous les chargez, ils changent.

Vous avez effectué un calcul avec R1 et R2 formant le diviseur de potentiel pour trouver la tension de sortie. Cependant, vous ajoutez maintenant une résistance supplémentaire R3. Cela signifie que la résistance inférieure du diviseur de potentiel est désormais en fait R2 || R3 (R2 en parallèle avec R3).

Dans le cas de votre exemple schématique, vous avez maintenant une résistance inférieure dans le diviseur de potentiel de R2 || R3 = 500Ohms. Ceci est très différent de la valeur avec laquelle vous avez calculé en premier lieu. Si vous recommencez le calcul, vous obtenez:

V_{o} = V_{je} \times \frac{R_{2} | | R_{3}}{R_{2} | | R_{3} + R_{1}} = 4.5 \times \frac{500}{1500} = 1,5 V

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

proche de ce que vous avez mesuré.

Au fur et à mesure que vous agrandissez la résistance, son effet devient de moins en moins - vous pouvez voir que d'après le calcul de R2 || R3 - plus vous augmentez R3, plus la valeur combinée se rapproche de R2.

Il convient de noter à ce stade que si vous omettez R3 et connectez simplement le multimètre sur R2, vous aurez en fait le même problème. Un multimètre en mode tension est fondamentalement une très grande résistance, donc si vous le connectez à votre circuit, il aura toujours un effet de charge - en substance, il devient R3. Cependant, la résistance du multimètre est très grande (généralement> 10MOhm), elle aura donc un très petit effet sur votre circuit.

— Tom Carpenter
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Retirez simplement R3. Le multimètre a déjà une résistance d'entrée très élevée.

— Amer
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Pouvez-vous expliquer un peu plus ce que cela fait? De plus, développez-vous ce que Tom a dit ci-dessus?

— Kortuk

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Vous avez raison, vous voulez "mesurer la chute de tension d'une résistance". Cependant, R2 est cette résistance . Vous n'avez pas besoin d'ajouter quoi que ce soit - il suffit de mesurer la chute de tension aux bornes de R2.

— gbarry
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La meilleure façon de tester un nœud de tension avec précision est de prouver une résistance d'entrée "élevée". Cela peut être un oscilloscope ou un voltmètre de 10 Mégohm. Bien que le voltmètre que vous utilisez ne soit pas très bon, la principale raison pour laquelle vous ne voyez pas la tension attendue est que vous avez une autre résistance (R3) à travers la résistance (R2) que vous mesurez. La précision s'améliorera si vous supprimez R3.

— Guill
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Vous essayez d'utiliser / mal utiliser une formule mémorisée, alors que tout ce dont vous avez besoin est la loi d'Ohm. Pensez-y de cette façon: un courant s'écoule de BAT1 et passe par R1. Ensuite, il se divise en 2. Exactement 1/2 passe par R2 et l'autre 1/2, par R3. Puisque R2 et R3 voient chacun deux fois moins de courant que R1, la tension aux bornes de la paire est la moitié de celle aux bornes de R1. Cela signifie que la tension aux bornes est également de 1/2 (loi d'Ohm) la tension aux bornes de R1, ou 1/3 de la tension de BAT1. La tension est / devrait être de 1,5 V.

La résistance équivalente des résistances parallèles peut également être trouvée en appliquant la loi d'Ohm. Après une algèbre, vous constaterez qu'il est égal au produit sur la somme des valeurs de résistance. R2 et R3 ressemblent ensemble à 500 ohms.

— étendue
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