Чарльз Платт - Электроника для начинающих (2-е издание)

Возможно, у вас появилось предположение, что центральный контакт соединен с движком внутри потенциометра, а другие два контакта подключены к концам дорожки. Ваша догадка правильна!

Если вы поменяете местами красный и черный щупы, то сопротивление между ними не изменится. Оно одинаково в обоих направлениях. В отличие от светодиода, который необходимо подключать, соблюдая полярность, потенциометр не имеет полярности.

Внимание!

Когда вы пытаетесь измерить сопротивление, не подключайте цепь к источнику питания. При измерении сопротивления мультиметр использует небольшое напряжение от внутренней батареи. Вы же не хотите, чтобы внешнее подаваемое напряжение противодействовало тому, которое поступает от мультиметра.

Теперь воспользуемся потенциометром для регулировки яркости светодиода. Соедините все в точности так, как показано на рис. 1.48. Убедитесь, что два зажима типа «крокодил» присоединены к указанным контактам. Теперь вы подключили переменное сопротивление (т. е. потенциометр) там, где в эксперименте 3 располагался обычный резистор (см. рис. 1.42).

Внимание!

Впереди эксперимент, требующий осторожности. Я много раз проводил описанный далее эксперимент без всяких происшествий, но один читатель сообщил, что его светодиод потрескался. Если вы желаете подстраховаться, можно надеть защитные очки. Обычные очки тоже подойдут.

Начните с такого положения оси потенциометра, при котором она полностью повернута против часовой стрелки (если смотреть сверху), в противном случае вы сожжете светодиод, даже не приступив к эксперименту. Теперь очень медленно поворачивайте ось по часовой стрелке в направлении, показанном стрелкой. Вы заметите, что светодиод светит все ярче, ярче и ярче, пока... полностью не погаснет! Видите, как легко сломать современный электронный компонент? Посмотрев на заголовок «Уменьшение яркости светодиода», вы наверное не предполагали, что светодиод погаснет навсегда. Выбросьте этот испорченный светодиод. К сожалению, он больше никогда не будет светить.

Возьмите новый светодиод, только на этот раз мы защитим его. Добавьте в схему резистор с номиналом 470 Ом, как показано на рис. 1.49. Электрический ток теперь проходит через 470-омный резистор, а также через потенциометр, и поэтому светодиод будет защищен, даже если сопротивление потенциометра уменьшится до нуля. Вы можете спокойно перемещать движок потенциометра, не опасаясь что-либо испортить.

Урок, который, я надеюсь, вы усвоили, состоит в том, что светодиод очень чувствителен и его нельзя подключать напрямую к 9-вольтовой батарее. Его всегда необходимо защищать каким-либо дополнительным резистором в цепи.

Не желаете ли подключить светодиод напрямую к 1,5-вольтовой батарейке? Попробуйте. Вы можете добиться тусклого свечения, но 1,5 вольта — ниже порогового напряжения для светодиода. Давайте выясним, какое напряжение необходимо светодиоду для нормальной работы.

Пока к цепи подключена батарея, установите поворотный переключатель вашего мультиметра на измерение постоянного напряжения в вольтах. Вы можете оставить красный щуп в том же гнезде, потому что гнездо для измерения напряжения и сопротивления одно и то же.

Если у вас мультиметр с ручным выбором диапазона, установите напряжение выше 9 В. Помните, число на шкале поворотного переключателя мультиметра — это максимальное значение для каждого диапазона.

Теперь прикоснитесь щупами к контактам потенциометра, как показано на рис. 1.50. Придерживая щупы, немного поверните вал потенциометра сначала в одну, а затем в другую сторону. Вы увидите соответствующее изменение напряжения. Мы называем это разностью потенциалов между двумя щупами.

Замечание

Термин «разность потенциалов» означает то же, что и напряжение между двумя точками.

Если измерить потенциал на самом светодиоде, он будет также меняться, когда вы регулируете потенциометр, хотя и не настолько, как можно было бы ожидать. В некоторой степени светодиод подстраивается сам, меняя свое сопротивление в зависимости от колебаний напряжения и силы тока.

Что произойдет, если вы поменяете местами красный и черный щупы? На дисплее мультиметра должен появиться знак минус. Вы не сломаете мультиметр таким способом, но будет правильнее, если всегда измерять положительное напряжение красным щупом, а не черным.

И наконец, прикоснитесь щупами к выводам постоянного резистора, разность потенциалов снова изменится при регулировании потенциометра. Как видим, напряжение от батареи распределяется между всеми компонентами этой простой схемы. Когда падение напряжения на потенциометре уменьшается, на долю постоянного резистора и светодиода приходится более высокая разность потенциалов. Кроме того, когда сопротивление потенциометра падает, общее сопротивление в цепи также уменьшается, что увеличивает силу тока.

Запомните следующие моменты:

• Сумма падений напряжения на всех компонентах последовательной цепи равна напряжению питающей батареи.

• Вы измеряете относительное напряжение между двумя точками цепи. Именно эта величина и называется разностью потенциалов.

• При измерении напряжения подносите ваш мультиметр как стетоскоп, не нарушая соединений и не разрывая цепь.

Теперь мне хотелось бы, чтобы вы провели другой эксперимент. Узнайте силу тока в цепи с помощью мультиметра, настроенного на мА (миллиамперы). При измерении силы тока вы должны соблюдать следующие правила:

• Измерять силу тока можно только тогда, когда он проходит через мультиметр.

• Мультиметр включается в разрыв цепи последовательно.

• Слишком сильный ток может сжечь плавкий предохранитель внутри мультиметра.

• Щуп следует вставить в гнездо мультиметра, обозначенное как «мА». Это может быть то же гнездо, которое вы использовали до сих пор, или другое.