Потенциометр и варианты его применения

Как работает потенциометр?

Основная структура горшка

Потенциометры имеют несколько основных принципов работы. Горшок имеет две клеммы в качестве входных (обозначены красным и зеленым на рисунке). Вход подается напряжение – через резистор. Затем измеряется выходное напряжение. Получается разница между неподвижным и подвижным контактом. Дворник играет здесь ключевую роль. При оптимизации выходного напряжения — по мере необходимости, дворник нужно перемещать — вдоль резистивного элемента. Перемещение ползунка помогает сбалансировать гальванометр в случае измерения ЭДС ячейки. Теперь он действует как делитель напряжения, поскольку постоянно вырабатывает переменное напряжение. Основываясь на этой концепции, потенциометр измеряет ЭДС.

Как потенциометр работает как делитель напряжения?

Когда ползунок горшка перемещается вправо, это вызывает падение сопротивления, дальнейшее падение сопротивления вызывает небольшое падение напряжения. После этого, если стеклоочиститель перемещается влево, значение сопротивления в конечном итоге увеличивается. Нет, есть еще падение напряжения, но на этот раз больше, чем в предыдущем случае. Таким образом, мы можем сделать вывод, что выходное напряжение имеет прямую зависимость от положения дворника. Значение падения напряжения рассчитывается путем вычитания из напряжения источника.

Pot как делитель напряжения

Часто задаваемые вопросы

1. Из чего состоит резистивный элемент потенциометра?

Резистивный элемент является причиной того, что горшок может оказывать сопротивление. Обычно графит является материалом для изготовления резистивных элементов. Иногда они также изготавливаются из углеродных материалов, резистивных проводов, металлокерамических смесей и т. Д.

2. Что такое цифровой потенциометр?

Цифровой горшок — это цифровое устройство. Он выполняет ту же задачу, что и аналоговый горшок. Он нашел применение в микроконтроллерной электронике.

4. Из чего состоит потенциометр?

Типичный горшок состоит из двух фиксированных клемм и подвижной клеммы. Также в нем есть резистивный элемент. Используя две фиксированные клеммы, потенциометры принимают вход. Другая часть — дворник или бегунок.

7. Как сравнить — ЭДС двух ячеек при помощи горшка?

ЭДС или электродвижущая сила — параметр измерения энергии. Это причина протекания тока в цепи. Разность потенциалов между двумя точками называется электродвижущей силой. Единица измерения — вольт.

Математическая формула — e = E / Q, где q — заряд, а E — энергия. Используя горшок, мы можем найти ЭДС клетки. Нам нужно найти балансировочную длину, при которой отклонение гальванометра приближается к нулю. Падение потенциала по длине l является мерой ЭДС. E пропорционально l.

Мы можем написать,

Е ∝ л

или, E = K * l, K = Constant

или E / l = k ———- (i)

Теперь отношение E₁ и л₁ с E₂ и л₂ можно записать с помощью уравнения (i) —

E₁ = к * л₁

или, E₁ / л₁ = k ——— (ii)

E₂ = к * л₂

или, E₂ / л₂ = k ——— (iii)

Из (ii) и (iii) мы можем написать —

E₁ / л₁ = E₂ /l₂ = к

или, E₁ / л₁ = E₂ / л₂

(Предполагая, что балансировочная длина измеряется со стороны провода с высоким потенциалом.)

• A. 1.25 метра вправо
• Б. 1.25 м влево
• C. 2.5 метра влево
• D. Ничего из вышеперечисленного

Сначала уравновешенная длина составляет 1.25 м. Рассмотрим это как l₁.

Теперь провод с сопротивлением 1 Ом соединяет точку баланса и ячейку.

Мы знаем, что E = k * l

Здесь l = l₁ и E = 5v

к * л₁ = 5 — (i)

Теперь ток через сопротивление = (5/2) А = 2.5 А

При сложении сопротивления 1 Ом эквивалентное сопротивление получается как = 1 + 1 = 2 Ом.

Следовательно, значение E для более позднего случая становится 2.5 В.

к * л₂ = 2.5 — (ii)

Мы знаем это —     

E₁/E₂ = л₂/l₁

из уравнений (i) и (ii), мы находим —

5 / 2.5 = XNUMX₂/l₁

положив л₁ в уравнении,

l₂ = 0.5 * л₁

     или, л₂ = 0.5 * 1.25

     или, л₂ = 0.625 м

Таким образом, точка баланса смещается на 0.625 м влево.

Правильный ответ — вариант — D. Ничего из вышеперечисленного.

9. Потенциометр лучше, чем вольтметр, для измерения ЭДС ячейки. Почему?

Когда мы уравновешиваем ячейку относительно проволоки, через ячейку нет тока. Затем измеряется ЭДС. Теперь, когда мы используем вольтметр для измерения ЭДС ячейки, через ячейку протекает небольшой ток. Таким образом, мы получаем только оконечный потенциал.

Линейный потенциометр:

В горшках этого типа ползунок движется линейно. Некоторые разные типы —

Ползунковый потенциометр или ползунок:

Если стеклоочиститель перемещается влево-вправо или вверх-вниз, чтобы отрегулировать горшок, то это скользящий горшок. Слайд-потенциометры находят свое применение в аудио, где они известны как фейдеры.

Линейный горшок или скользящий горшок; Источник изображения — Сделано Пользователь: Омегатрон использование канон Пауэршот SD110, Фейдеры, CC BY-SA 3.0

Многооборотный горшок:

Этот тип горшка требует многократных вращений слайдера. Обычно это 5-6 ходов. Он обеспечивает высокую точность и контроль, поэтому находит применение в схемах калибровки.

Горшок многооборотный; Источник изображения — Институт истории науки, Потенциометр Beckman Helipot SA1400A 2007.075.002, CC BY-SA 3.0

Разница между реостатом и потенциометром?

Существует заблуждение, что реостат и потенциометр — это одно и то же, но есть некоторые различия. Давайте обсудим некоторые из них —