3. Дослідження резистивного дільника напруги

Дільником напруги називають коло, утворене елементами (резисторами, конденсаторами й т.д.), з'єднаними послідовно. На рис. 3 а) показаний такий дільник із двох опорів. Напруга джерела сигналу U ділиться на дві напруги U_R1 й U_R2, які за законом Ома пропорційні току I, що протікає через опори.

Користуючись другим законом Кірхгофа й законом Ома, можна записати рівняння електричних величин дільника

Змінюючи значення R₁ й R₂, можна змінювати напруги на опорах.

У практичних схемах дільник напруги часто зображують у вигляді Г-подібного чотириполюсника (рис. 3 б). Напруга джерела U₁ називається вхідною напругою U_вх = U₁. Напруга U₂ на опорі R₂ називається вихідною напругою U_вих = U₂ чотириполюсника (дільника), тому що вона використовується для подальшого перетворення.

П ро властивості дільника напруги прийнято судити по параметру, що називається коефіцієнтом передачі по напрузі.

Коефіцієнтом передачі по напрузі K_U кола називають відношення вихідної напруги до вхідної

Т

K_U = U_вих/U_вх

аким чином, коефіцієнт передачі Г-подібного дільника напруги в режимі холостого ходу на виході (опір навантаження R_Н = ) дорівнює:

Коефіцієнт передачі по напрузі пропорційний опору, на якому виміряються напруга, і обернено пропорційний сумі двох опорів дільника, не залежить від вхідної напруги й визначається тільки параметрами елементів (опорами), з яких зібраний ланцюг, а також від способу їхнього з'єднання.

Окремі випадки:

а) R1 = 0, K_U = 1 або R2 = , K_U = 1 .- вихідна напруга дорівнює вхідній;

б) R1 = , K_U = 0 або R2 = 0, K_U = 0 – вихідна напруга дорівнює нулю;

Завдання 3. Досліджувати вплив величини R1 на коефіцієнт передачі по напрузі при R2 = const.

3.1.Зібрати коло за схемою рис.4.

3.2. Установити R2 = 2 кОм, U1 = 1 В и параметри вольтметра: DC, R_U = 10 МОм.

3.3. Виміряти вольтметрами величину напруги U_R1 і вихідної напруги U₂ при різних значеннях R1, зазначених у таблиці 4. Результат вимірювань записати в таблицю 4.

Таблиця 4

R1, кОм	0.1	0.2	0.5	1	2	4	8	18	38	200
UR1, В
U2, В
KU

3.4. Підрахувати значення коефіцієнта передачі K_U при заданих значеннях R1 і записати в таблицю 4.

3.5. Побудувати залежності: U_R1 = f(R1), U_R2 = f(R1), K_U = f(R1) при R2 = const.

Завдання 4. Досліджувати вплив величини R2 на коефіцієнт передачі по напрузі при R1 = const. у схемі по рис. 4.

4.1. Установити R1 = 1 кОм.

4.2. Виміряти вольтметрами величину напруги U_R1 і вихідної напруги U₂ при різних значеннях R2, зазначених у таблиці 5. Результат вимірів записати в таблицю 5.

Таблиця 5

R2, кОм	0.1	0.2	0.5	1	2	4	9	19	39	100
UR1, В
U2, В
KU

4.3. Підрахувати значення коефіцієнта передачі K_U при заданих значеннях R2 і записати в таблицю 5.

4.4. Побудувати залежності: U_R1 = f(R2), U_R2 = f(R2), K_U = f(R2) при R1 = const.

Оцінити вплив величини R2 на коефіцієнт передачі по напрузі.