Limitation de plage de rhéostat

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Plusieurs résistances de 10 kΩ
• Un potentiomètre 10 kΩ, cône linéaire (catalogue Radio Shack n° 271-1715)

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Tome 1, chapitre 5 :« Circuits Séries et Parallèles »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 1, chapitre 7 : « Circuits combinés série-parallèle »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 1, chapitre 8 : « Circuits de mesure en courant continu »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Pour déterminer les résistances série-parallèle
• Pour montrer la théorie et la pratique de l'étalonnage

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

Cette expérience explore les différentes plages de résistance pouvant être obtenues en combinant des résistances à valeur fixe avec un potentiomètre connecté en rhéostat.

Pour commencer, connectez un potentiomètre de 10 kΩ comme rhéostat sans aucune autre résistance connectée.

Le réglage du potentiomètre sur toute sa plage de course devrait entraîner une résistance qui varie en douceur de 0 à 10 000 Ω :

Supposons que nous voulions élever l'extrémité inférieure de cette plage de résistance de sorte que nous ayons une plage réglable de 10 kΩ à 20 kΩ avec un balayage complet du réglage du potentiomètre.

Cela pourrait être facilement accompli en ajoutant une résistance de 10 kΩ en série avec le potentiomètre.

Ajoutez-en un au circuit comme indiqué et mesurez à nouveau la résistance totale tout en ajustant le potentiomètre :

Un décalage dans l'extrémité inférieure d'une plage de réglage est appelé étalonnage à zéro , en termes métrologiques.

Avec l'ajout d'une résistance en série de 10 kΩ, le « point zéro » a été déplacé vers le haut de 10 000 Ω.

La différence entre les extrémités hautes et basses d'une plage, appelée span du circuit—n'a pas changé, cependant :une plage de 10 kΩ à 20 kΩ a la même étendue de 10 000 Ω qu'une plage de 0  à 10 kΩ.

Si nous souhaitons également déplacer l'étendue de ce circuit de rhéostat, nous devons également modifier la plage du potentiomètre lui-même.

Nous pourrions remplacer le potentiomètre par celui d'une autre valeur, ou nous pourrions simuler un potentiomètre de valeur inférieure en plaçant une résistance en parallèle avec elle, diminuant sa résistance maximale pouvant être obtenue. Cela réduira la portée du circuit de 10 kΩ à quelque chose de moins.

Ajouter une résistance de 10 kΩ en parallèle avec le potentiomètre, pour réduire l'échelle à la moitié de sa valeur antérieure :de 10 KΩ à 5 kΩ. Maintenant, la plage de résistance calibrée de ce circuit sera de 10 kΩ à 15 kΩ :

Nous ne pouvons rien faire pour augmenter la durée de ce circuit de rhéostat, à moins de remplacer le potentiomètre par un autre de plus grande résistance totale.

L'ajout de résistances en parallèle ne peut que diminuer la portée. Cependant, il n'y a pas de telle restriction avec l'étalonnage du point zéro de ce circuit, car il a commencé à 0 et peut être rendu aussi grand que nous le souhaitons en ajoutant une résistance en série.

Une multitude de plages de résistance peut être obtenue en utilisant seulement des résistances à valeur fixe de 10 KΩ, si nous sommes créatifs avec des combinaisons série-parallèle de celles-ci.

Par exemple, nous pouvons créer une plage de 7,5 kΩ à 10 kΩ en construisant le circuit suivant :

La création d'une plage de résistance personnalisée à partir de résistances à valeur fixe et d'un potentiomètre est une technique très utile pour produire des résistances précises requises pour certains circuits, en particulier les circuits de compteur.

Dans de nombreux instruments électriques, en particulier les multimètres, la résistance est le facteur déterminant pour la plage de mesure de l'instrument.

Si les valeurs de résistance interne d'un instrument ne sont pas précises, ses indications ne le seront pas non plus.

Il est peu probable de trouver une résistance à valeur fixe de la bonne résistance pour le placement dans une conception de circuit d'instrument, il peut donc être nécessaire de créer des « réseaux » de résistance personnalisés pour fournir la résistance souhaitée.

Avoir un potentiomètre dans le réseau de résistances fournit un moyen de correction si la résistance du réseau doit « dériver » de sa valeur d'origine.

La conception du réseau pour une portée minimale garantit que l'effet du potentiomètre sera faible, de sorte qu'un réglage précis est possible et que le mouvement accidentel de son mécanisme n'entraînera pas de graves erreurs d'étalonnage.

Expérimentez avec différents « réseaux » de résistance et notez les effets sur la plage de résistance totale.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail sur les potentiomètres