ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
28
Напряжение (или падение напряжения ) – это разность
потенциалов между двумя точками электрической цепи. Допустим, что
указанные сопротивления равны между собой R
1
=R
2
=R
3
=R.
Какие напряжения покажут вольтметры V
1
, V
2
и V
3
?
Так как сопротивления составляют последовательную с источником цепь ,
то ток в этой цепи будет один – J. Согласно закону Ома, для участка цепи:
U=JR. Поэтому
U
1
= U
2
= U
3
, или
(JR
1
= JR
2
= JR
3
).
Сумма этих напряжений равна
общему напряжению источника :
U=U
1
+ U
2
+ U
3
= 300 В.
Таким образом , все три
вольтметра покажут по 100 В .
Рассмотрим другой
вариант:
R
1
>R
2
>R
3
Какой вольтметр покажет большее напряжение? Т.к. ток в цепи один – J,
то первый вольтметр покажет U
1
=JR
1
, второй – U
2
=JR
2
, третий – U
3
=JR
3
,
т.е. напряжение будет большим на большем сопротивлении и
U
1
> U
2
> U
3
Можно подобрать такие сопротивления , чтобы U
1
=150 B, U
2
=100 B, тогда
на 3-ем сопротивлении вольтметр покажет 50 В (300 В = 150 В + 100 В +
50 В).
Рассмотренная схема представляет так называемую схему делителя
напряжения . Все напряжение источника можно разделить на 3 части:
равные по 100 В или неравные – 150 В , 100 В и 50 В. Точки a и b можно
использовать в качестве источника питания в 100 В ( в одном случае) или
50 В ( другой случай).
Подбирая соответствующим образом сопротивления , общее
напряжение источника (в нашем случае 300 В) можно разделить на
необходимые по величине напряжения для питания разных схем .
Подчеркнем , что выше была
рассмотрена схема делителя напряжения на
3-х сопротивлениях. Но число
сопротивлений может быть любым – два ,
три , четыре и т . д .
Рассмотрим работу делителя
напряжения , подключив к источнику
вместо двух последовательно соединенных
сопротивлений переменное сопротивление,
или реостат. Все напряжение источника
подается на две нижние (или постоянные)
клеммы реостата (рис.13). Снимается напряжение также с 2-х клемм:
R
1
R
2
R
3
V
V
1
V
2
V
3
Рис.12
Рис.13
300
В
28
Н а пря ж ен ие (или па д ен ие н а пря ж ен ия ) – это ра зн ост ь
пот ен циа лов м еж д у д ву м я т очка м и элект рической цепи. Допу стим , что
у ка за н н ые сопрот ивлен ия ра вн ы м еж д у собой R1=R2=R3=R.
Ка кие н а пря ж ен ия пока ж у т воль т м ет ры V1, V2 и V3?
Та к ка к сопротивлен ия сост а вля ют послед ова тель н у ю с ист очн иком цепь ,
т о ток в эт ой цепи бу д ет од ин – J. Согла сн о за кон у Ом а , д ля у ча ст ка цепи:
U=JR. Поэт ом у
U1 = U2 = U3, или
(JR1 = JR2 = JR3).
V С у м м а эт их н а пря ж ен ий ра вн а
R1 R2 R3 общ ем у н а пря ж ен ию источн ика :
U=U1 + U2 + U3 = 300 В.
Та ким обра зом , все т ри
воль т м ет ра пока ж у т по 100 В.
V1 V2 V3 Ра ссм от рим д ру гой
Рис.12 ва риа н т:
R1>R2>R3
Ка кой воль т м етрпока ж ет боль шее н а пря ж ен ие? Т.к. ток в цепи од ин – J,
т о первый воль т м етр пока ж ет U1=JR1, вт орой – U2=JR2, трет ий – U3=JR3,
т .е. н а пря ж ен ие бу д ет боль шим н а боль шем сопротивлен ии и
U1 > U2 > U3
М ож н о под обра т ь та кие сопротивлен ия , чтобы U1=150 B, U2=100 B, т огд а
н а 3-ем сопротивлен ии воль т м етрпока ж ет 50 В (300 В = 150 В + 100 В +
50 В ).
Ра ссм от рен н а я сх ем а пред ст а вля ет т а к н а зыва ем у ю сх ем у д елит еля
нап ряж ения. В се н а пря ж ен ие ист очн ика м ож н о ра зд елит ь н а 3 ча сти:
ра вн ые по 100 В или н ера вн ые – 150 В, 100 В и 50 В . Точки a и b м ож н о
исполь зова т ь в ка чест ве источн ика пита н ия в 100 В ( в од н ом слу ча е) или
50 В ( д ру гой слу ча й).
Под бира я соот ветст ву ющ им обра зом сопрот ивлен ия , общ ее
н а пря ж ен ие источн ика (в н а шем слу ча е 300 В ) м ож н о ра зд елит ь н а
н еобх од им ые по величин е н а пря ж ен ия д ля пита н ия ра зн ых сх ем .
Под черкн ем , чт о выше была
300 В р а ссм отр ен а сх ем а д елит еля н а пря ж ен ия на
3-х сопрот ивлен ия х . Но число
сопрот ивлен ий м ож ет быт ь любым – д ва ,
т ри, четыре и т.д .
Ра ссм от рим ра бот у д елителя
н а пря ж ен ия , под ключив к источн ику
вм ест о д ву х послед ова т ель н о соед ин ен н ых
сопрот ивлен ий перем ен н ое сопрот ивлен ие,
Рис.13 или реоста т . В се н а пря ж ен ие ист очн ика
под а ется н а д ве н иж н ие (или постоя н н ые)
клем м ы реост а т а (рис.13). Сн им а ет ся н а пря ж ен ие т а кж е с 2-х клем м :
