Λύσεις — Άσκηση 7η · Διαιρέτης τάσης (σελ. 22–23) – ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΚΑΙ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Λύσεις — Άσκηση 7η: Διαιρέτης τάσης

Εργαστηριακή άσκηση · σελ. 22–23. E=15V, R₁=R₂=1kΩ, φορτίο ποτενσιόμετρο R_p (0,5–9,5kΩ) παράλληλα στην R₂.

Βήματα 2–3 — V₂ χωρίς φορτίο (δ ανοιχτό)

Πώς σκεφτόμαστε: χωρίς φορτίο, απλός διαιρέτης δύο ίσων αντιστάσεων.

Απάντηση: \( V_2 = 15 \cdot \dfrac{1}{1+1} = 7{,}5\ \mathrm{V} \). Επειδή R₁=R₂, η τάση μοιράζεται εξίσου· η μέτρηση συμπίπτει με τον υπολογισμό.

Πρόσεξε: ίσες αντιστάσεις → ίση μοιρασιά τάσης. Το βολτόμετρο (μεγάλη αντίσταση) δεν φορτώνει αισθητά.

Βήματα 4–6 — Πίνακας 1: V₂ = f(R_p) (δ κλειστό)

Πώς σκεφτόμαστε: το φορτίο R_p μπαίνει παράλληλα στην R₂ → ισοδύναμη έξοδος R₂∥R_p (μικρότερη), άρα η V₂ πέφτει. Όσο μεγαλώνει το R_p, τόσο λιγότερο φορτώνει.

\( R_2' = R_2 \parallel R_p = \dfrac{1 \cdot R_p}{1 + R_p} \), \( V_2 = 15\dfrac{R_2'}{1 + R_2'} \) (R σε kΩ).

Απάντηση: η V₂ αυξάνεται με το R_p, από 3,75V (Rₚ=0,5kΩ) προς τα 7,5V. Όσο μεγαλύτερο το φορτίο, τόσο λιγότερο «βυθίζεται» η έξοδος.

Πρόσεξε: μικρό φορτίο (μικρό R_p) = μεγάλη φόρτωση = μεγάλη πτώση τάσης.

Βήμα 8 — Σε ποια τιμή τείνει η V₂ καθώς αυξάνεται το R_p;

Πώς σκεφτόμαστε: όταν R_p→∞, το R₂∥R_p→R₂ — σαν να μην υπάρχει φορτίο.

Απάντηση: τείνει στα 7,5 V (τιμή χωρίς φορτίο). Ένα πολύ μεγάλο φορτίο δεν τραβά ρεύμα, οπότε ο διαιρέτης «ξεφορτώνεται» και επιστρέφει στη V₂=15·1/2=7,5V.

Πρόσεξε: πρακτικό συμπέρασμα — για σταθερή τάση εξόδου, το φορτίο πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερο από τις αντιστάσεις του διαιρέτη.