首先要理解清楚分壓電路的原理,或者再基礎一點,電阻器的原理。
電阻器的定義
顧名思義,電阻器就是一種能阻礙電流通過的元器件,其實它的內部就是由導體組成,這種特殊的導體能對電流產生一定的阻力,因此稱之為電阻器,單位Ω,對電流的阻力越大,Ω數值越大。
常見的標準電阻值:1KΩ、10KΩ、100KΩ、1MΩ和10MΩ等,數值從小到大排列。
我們知道,電流其實是由電子在導體內部移動而形成的,因此在電子移動的過程中,會與金屬導體的原子發生碰撞,進而對電子的移動產生阻力,同時由于電子和原子摩擦碰撞等原因,導體會發熱。
這就好比水流通過水管,與水管壁之間會產生摩擦阻力,從而在一定程度上會阻礙水的流動。
電阻分壓原理
回到實際的電路,該分壓電路由電阻器R1和R2組成,用12V直流電源給它們供電。先不用看萬用表(XMM1)那一部分,它只是用來探測PR1這個點的電壓,此時萬用表的阻抗很大,可以看作開路。
首先要明白一個道理,在這個串聯電路中(V1、R1、R2是串聯關系),電流的大小處處相等。
看到了嗎?上圖的PR1、PR2和PR3這三個點流經的電流大小都是2mA,R1與R2的電阻大小并不影響這三個點的電流關系。
我們再舉剛才水管的例子,假設有兩條水管連接在一起,其中一條直徑很大,另一條水管的直徑很小,那么水流的速度將由直徑最小的那條水管來決定,而直徑較大的水管,水流速度將被拖慢,最終兩段水管的水流速度一致。
再回到上面的電路圖,這條串聯回路的電流計算方法:
I=V1/(R1+R2);
得到了電流值I,即可求出電流經過電阻R2所產生的電壓值:
Ur2=I?R2;
即:
Ur2=V1?R2/(R1+R2);
實際操作驗證
最后我們根據所得出的公式,來計算實際的分壓。
首先是回路的電流:
I=V1/(R1+R2)=12/(1+2)=4mA;
PR1這個點的電壓為:
Ur2=I?R2=4?2=8V;
因此PR1的電壓是8V,這就是由電阻R1與R2分壓所得出的電壓值。我們再用萬用表來驗證剛才的計算結果是否正確。
在R2兩端接萬用表XMM1,此時萬用表顯示的電壓為8V,與計算結果一致!
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