Лабораторная работа № 14

Исследование работы делителя напряжения под нагрузкой

Цель работы: 1. Исследование делителя напряжения при работе  

                             под нагрузкой.                      

                        2. Построение выходной характеристики делителя напряжения                 

                           при работе под нагрузкой.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен:

знать: -назначение и устройство делителя напряжения

      - расчётные соотношения напряжений и сопротивлений делителя

уметь: - собирать электрические цепи по схемам;

       - производить измерения напряжения при помощи

          мультиметра

        - производить расчёт параметров делителя напряжений

Оборудование: лабораторный стенд.

Краткие теоретические сведения

Напряжение U₂, получаемое в результате деления, обычно подается на нагрузку R₃ (рис14.1). 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. 14.1                              Рис. 14.2

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

U ₂=U×R_{2 3} / (R₁+ R₂₃)

Если два постоянных резистора R₁ и R₂ заменить потенциометром (рис. 14.2), становится возможным изменять напряжение U₂ от 0 до U, в зависимости от положения движка (угла поворота) потенциометра.

Порядок проведения работы

Задание

Соберите делитель напряжения на основе потенциометра и постройте характеристики U₂ = f(α) при различных сопротивлениях нагрузки R₃

Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь делителя в соответствии со схемой (рис. 14.3) и подайте на его вход постоянное напряжение U= 10 В.

• Измерьте напряжение U₂ при каждом из положений движка потенциометра, ука­занных в табл. 14.1 соответственно углу поворота α..

• Измерения должны быть проведены при различных нагрузках (R₃ = 330 Ом, 680 Ом и 1 кОм).

Рис. 14.3

Внесите все измеренные величины в табл.14.1 и перенесите их также на график (рис. 14.4) для построения кривой U₂= f( α ).

Таблица 14.1

	Положение потенциометра ( α)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U2, В; R3 = 1 кОм
U2, В; R3=680 Ом
U2, В; R3 = 330 Ом											\

 

U₂, В

       0     1      2      3       4      5      6      7      8      9    10

Угловое положение потенциометра, α

Рис. 14.4

Контрольные вопросы

1. Какую форму имеют кривые на рис. 14.4?

2.  Какова величина сопротивления R₂, с которого снимается напряжение U₂, при положении потенциометра α = 6 при R₃=680Ом?

3. Какова величина напряжения  U₂, при положении потенциометра α = 7 при R₃=1кОм?