가감저항기로서의 전위차계

학습 목표

<울>

가감저항기 사용

가감저항기로 전위차계 배선

간단한 모터 속도 제어

전류계보다 전압계를 사용하여 연속 회로 확인

<리>

부품 및 재료

<울>

6볼트 배터리

전위차계, 단일 회전, 5kΩ, 선형 테이퍼(Radio Shack 카탈로그 번호 271-1714)

소형 "취미" 모터, 영구 자석 유형(Radio Shack 카탈로그 번호 273-223 또는 동급)

이 실험을 위해서는 5kΩ 이하의 비교적 낮은 값의 전위차계가 필요합니다.

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 1권, 2장:"옴의 법칙"

개략도

가감저항기로 전위차계를 사용하기 위한 배선 그림

전위차계 배선 지침

전위차계는 샤프트 위치가 특정 전압 분배 비율을 결정하는 전압 분배기로 가장 정교한 애플리케이션을 찾습니다.

그러나 가변 전압 분배기가 필요하지 않고 가변 저항기, 즉 2단자 장치만 필요한 애플리케이션이 있습니다.

기술적으로 가변 저항기는 가감저항기로 알려져 있습니다. , 그러나 전위차계는 가변 저항기의 기능을 아주 쉽게 만들 수 있습니다.

가장 간단한 구성에서 전위차계는 와이퍼 단자와 다른 단자 중 하나를 사용하여 가변 저항기로 사용할 수 있습니다. 세 번째 단자는 연결되지 않고 사용되지 않습니다.

와이퍼가 사용된 다른 단자에 가장 가까운 방향으로 전위차계 컨트롤을 움직이면 저항이 낮아집니다.

저항을 높이거나 낮추는 데 필요한 동작 방향은 다른 터미널 세트를 사용하여 변경할 수 있습니다.

그러나 두 개의 외부 단자를 사용하지 않도록 주의하십시오. 이렇게 하면 저항에 변화가 없습니다. 전위차계 샤프트를 돌릴 때.

즉, 더 이상 변수로 작동하지 않습니다. 저항:

포텐셔미터에 있는 두 개의 단자만 사용하여 회로도와 그림과 같이 회로를 구성하고 샤프트 위치를 조정하여 모터 속도를 제어하는 ​​방법을 확인하십시오.

모터 속도 제어의 변화에 ​​주목하면서 전위차계에서 다양한 단자 연결을 실험합니다.

전위차계의 저항이 높으면(두 개의 외부 단자 사이에서 측정) 와이퍼가 연결된 외부 단자에 매우 가까워질 때까지 모터가 전혀 움직이지 않을 수 있습니다.

보시다시피 직렬 연결된 가변 저항을 사용하여 모터 속도를 가변적으로 만들어 전체 회로 저항을 변경하고 총 전류를 제한할 수 있습니다.

그러나 이 간단한 모터 속도 제어 방법은 가변 저항에 의해 상당한 양의 전력이 소모(낭비)되기 때문에 비효율적입니다.

훨씬 더 효율적인 모터 제어 수단은 트랜지스터와 같은 고속 스위칭 장치를 사용하여 모터에 전력을 빠르게 "펄싱"하는 것입니다. .

유사한 전원 제어 방법이 가정용 조명 "조광기" 스위치에 사용됩니다.

불행히도 이러한 기술은 실험의 이 시점에서 탐색하기에는 너무 정교합니다.

전위차계를 가변 저항기로 사용할 때 "사용하지 않는" 단자는 다음과 같이 종종 와이퍼 단자에 연결됩니다.

처음에는 저항 제어에 영향을 미치지 않기 때문에 다소 무의미해 보입니다. 회로에 다른 와이어를 삽입하고 변경 전후의 모터 동작을 비교하여 이 사실을 직접 확인할 수 있습니다.

전위차계가 제대로 작동하는 경우 이 추가 와이어는 아무런 차이가 없습니다.

그러나 와이퍼가 전위차계 내부의 저항성 스트립과의 접촉을 잃는 경우 이 연결은 회로가 완전히 열리지 않도록 보장합니다. 일부 응용 프로그램에서는 이것이 중요할 수 있습니다.

오래된 전위차계는 와이퍼와 저항성 스트립 사이의 간헐적인 접촉 손실로 고통받는 경향이 있으며 회로가 이 조건으로 인해 생성된 연속성(무한 저항)의 완전한 손실을 견딜 수 없는 경우 "추가" 와이어는 다음을 유지함으로써 보호 조치를 제공합니다. 회로 연속성.

전위차계의 중간 단자를 단자 스트립에서 분리하고 모터 양단의 전압을 측정하여 아무리 작더라도 여전히 전원이 공급되고 있는지 확인하여 이러한 와이퍼 접점 "실패"를 시뮬레이션할 수 있습니다.

모터 전압을 사용하는 것이 회로 전류를 측정하는 것보다 안전한 대안입니다

완성된 회로를 검증하기 위해 모터 전압 대신 회로 전류를 측정하는 것이 유효했지만 전류계를 직렬로 삽입하기 위해 회로를 차단하는 것을 포함하지 않기 때문에 더 안전한 방법입니다.

전류계를 사용할 때마다 상당한 전압원에 연결하여 단락을 일으킬 위험이 있으며, 이로 인해 기기 손상이나 부상을 입을 수 있습니다. 전압계에는 이러한 고유한 안전 위험이 없으므로 동일한 것을 확인하기 위해 전류 측정 대신 전압 측정을 수행할 때마다 그것이 더 현명한 선택입니다.

관련 워크시트:

<울>

전위차계 워크시트