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分频器电路和基尔霍夫定律分析

来源:本站原创 发表日期:2020-05-29

让我们分析一个简单的串联电路,并确定各个电阻上的压降:

串联电路图
注:串联电路图,从给定的单个电阻值,我们可以确定总电路电阻,知道电阻会串联增加。

从这里,我们可以使用欧姆定律(I=E/R)确定总电流,我们知道这将与每个电阻器电流相同,在串联电路的所有部分中电流均相等。

使用欧姆定律计算电流:

现在,知道电路电流为2mA,我们可以使用欧姆定律(E=IR)计算每个电阻上的电压。

显然,假设通过所有电阻器的电流相同,则每个电阻器上的电压降与其电阻成正比。通知R两端的电压如何2是双R两端的电压的1,正如R的电阻2是两倍的R1。如果要更改总电压,我们会发现电压降的比例保持恒定。

解决压降比计算

尽管电源电压发生了变化,但R2两端的电压仍仅为R 1下降电压的两倍。电压降的比例(一个与另一个的比率)严格取决于电阻值。经过更多的观察,很明显每个电阻上的电压降也是电源电压的固定比例。当电池电源为45伏时,R1两端的电压例如为10伏。当电池电压增加到180伏特(4倍)时,R1两端的电压降也增加了4倍(从10伏特增加到40伏特)。但是,R1的压降与总电压之比没有变化。

R1两端的电压降也增加了4倍
注:R1两端的电压降也增加了4倍

同样,其他压降比均不会随电源电压的增加而变化。

压降比均不会随电源电压的增加而变化
注:压降比均不会随电源电压的增加而变化

就像固定分压器一样,电位器的分压比严格地是电阻的函数,而不是施加电压的大小。换句话说,如果将电位器的旋钮或操纵杆移至50%(精确的中心)位置,则无论发生何种电压,抽头和外部端子之间的电压降都将恰好是施加电压的1/2。或电位计的端到端电阻是多少。换句话说,电位器用作可变分压器,其中分压比由抽头位置设置。

电位计的这种应用是从固定电压源(例如电池)获得可变电压的非常有用的方法。如果您要构建的电路需要的电压量小于可用电池电压的值,则可以将电位计的外部端子连接到该电池两端,并“拨号”在电位计之间所需的任何电压雨刮器和电路中使用的外部端子之一。

当以这种方式使用时,电位计这个名称很有意义:它们通过创建可变的分压比来计量(控制)施加在其上的电位(电压)。将三端电位计用作可变分压器在电路设计中非常普遍。

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