意義與機制
分壓器是從串聯電阻中取出部分電壓的電路。輸出為其中一個電阻兩端的電壓。空載時,兩個電阻中流過相同的電流。
輸出端接入負載後,下方電阻與負載構成並聯。等效電阻減小,輸出電壓可能低於原來的空載輸出電壓。
關係與條件
在沒有負載的情況下,Vout = Vin * R₂ / (R₁ + R₂)。當存在負載 RL 時,我們不使用 R₂,而是使用 R₂ ∥ RL 進行計算。電阻器的位置,被替換為兩個電阻的比例。
為了近似使用分壓器電路,需要一個足夠大的電阻。與電源保持輸出穩定,即使負載發生顯著變化的情況不同,分壓器並不能實現。
觀察實驗中需要注意的事物
沒有負載,Vout = αVin。新增負載會降低輸出電壓。
理想的電位器具有總電阻 10 kΩ。 調整範圍限制在 5–95%,以避免在端點處發生短路。 示波器具有無限電阻。 請使用此模擬,不要使用實際電源或電源插座進行復制。
關鍵關係與符號
R₂ = αR · Vout = Vin(R₂ ∥ RL)/(R₁ + R₂ ∥ RL)
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| R₁, R₂ | 上行和下行電阻 | Ω |
| RL | 輸出端連線的負載電阻 | Ω |
| Vout | 輸出電壓 | V |
透過範例確認
輸入 6 V,除波比位置 50%,和 10 kΩ 的負載,輸出是什麼?
2.4 V
常見誤解
- 即使可變電阻的位置相同,輸出電壓也可能因所接負載不同而改變。
