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:
обязательно с верхней (подвижной) клеммы и любой нижней и
подается на вольтметр (рис.14а ) и с вольтметра далее в электрическую
цепь.
R
1
R
2
R
3
V
V
1
V
2
V
3
Рис.12
Рис.13
300 В
28
На п ря ж ен ие (или п а д ен ие н а п ря ж ен ия ) – это ра зн ост ь
п от ен ц иа лов м еж д у д в у м я т очка м и элект рической ц еп и. Доп у ст им , чт о
у ка за н н ые соп рот ивлен ия ра вн ы меж д у собой R1 =R2=R3=R.
Ка кие н а п ря ж ен ия п ока ж у т воль т м ет ры V1, V2 и V3?
Т а к ка к соп рот ивлен ия сост а вля ют п ослед ова т ель н у ю с ист очн иком ц еп ь ,
т о т ок в эт ой ц еп и бу д ет од ин –J. С огла сн о за кон у Ом а , д ля у ча ст ка ц еп и:
U=JR. П оэт ом у U1 = U2 = U3, или
(JR1 = JR2 = JR3).
С у м м а эт их н а п ря ж ен ий ра вн а
V общ ем у н а п ря ж ен ию ист очн ика :
R1 R2 R3 U=U1 + U2 + U3 = 300 В.
Т а ким обра зом , все т ри
воль т м ет ра п ока ж у т п о 100 В.
V1 V2 V3 Ра ссм от рим д ру гой
ва риа н т : R1 >R2>R3
Рис.12
Ка кой воль т м ет р п ока ж ет
боль шее н а п ря ж ен ие? Т .к. т ок в ц еп и од ин – J, т о п ервый воль т м ет р
п ока ж ет U1 =JR1, вт орой –U2=JR2, т рет ий –U3=JR3 , т .е. н а п ря ж ен ие бу д ет
боль шим н а боль шем соп рот ивлен ии и
U1 > U2 > U3
М ож н о п од обра т ь т а кие соп рот ив лен ия , чт обы U1=150 B, U2=100 B, т огд а
н а 3-ем соп рот ивлен ии воль т м ет рп ока ж ет 50 В (300 В = 150 В + 100 В +
50 В).
Ра ссм от рен н а я схем а п ред ст а вля ет т а к н а зыва ем у ю схем у д елителя
нап ряж ения. Все н а п ря ж ен ие ист очн ика м ож н о ра зд елит ь н а 3 ча ст и:
ра вн ые п о 100 В или н ера в н ые –150 В, 100 В и 50 В. Т очки a и b м ож н о
исп оль зова т ь в ка чест ве ист очн ика п ит а н ия в 100 В ( в од н ом слу ча е) или
50 В ( д ру гой слу ча й).
П од бира я соот вет ст ву ющ им обра зом соп рот ивлен ия , общ ее
н а п ря ж ен ие ист очн ика (в н а шем слу ча е 300 В) м ож н о ра зд елит ь н а
н еобход им ые п о величин е н а п ря ж ен ия д ля п ит а н ия ра зн ых схем .
П од черкн ем , чт о выше была ра ссм от рен а схем а д елит еля
н а п ря ж ен ия н а 3-х соп рот ивлен ия х. Но число соп рот ивлен ий м ож ет быт ь
любым –д ва , т ри, чет ыре и т .д .
300 В Ра ссм от рим ра бот у д елит еля н а п ря ж ен ия ,
п од ключив к ист очн ику вм ест о д ву х
п ослед ова т ель н о соед ин ен н ых соп рот ивлен ий
п ерем ен н ое соп рот ивлен ие, или реост а т . Все
н а п ря ж ен ие ист очн ика п од а ет ся н а д ве н иж н ие
Рис.13
(или п ост оя н н ые) клем м ы реост а т а (рис.13).
С н им а ет ся н а п ря ж ен ие т а кж е с 2-х клем м :
обя за т ель н о с верхн ей (п од виж н ой) клем м ы и любой н иж н ей и
п од а ет ся н а воль т м ет р (рис.14а ) и с воль т м ет ра д а лее в элект рическу ю
ц еп ь .
