Por que meu multímetro mostra uma tensão incorreta em um resistor grande?

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P

Estou tendo dificuldade em responder a uma pergunta específica sobre o nosso experimento. No nosso experimento, R1 e R2 foram configurados para 1Meg cada e posteriormente para 10k ... Entendo a necessidade de R1 e R2 um pouco. Sem R1 e R2, o compartilhamento de tensão não seria exatamente 50-50 para D1 e D2, porque não há dois diodos completamente idênticos. D1 e D2 terão as mesmas correntes de vazamento (sem R1 e R2), pois são apenas em série. No entanto, eles provavelmente terão curvas IV não idênticas, portanto, essa corrente de vazamento específica resultará em V @ D1 / = V @ D2.

A questão que eu estou tendo dificuldade é que, por que V @ R1 + V @ R2 / = 10v quando R1 = R2 = 1Meg? ... Por outro lado, essas duas voltagens aumentam (até 10v) quando R1 = R2 = 10k ... Incluí a resistência da fonte de 60 ohm no meu diagrama para completude. No entanto, como posso ver, D1 e D2 são polarizados invertidos e, portanto, oferecem uma resistência muito grande (resistência reversa) que deve ser muito maior que os 60 ohms. Mesmo com a combinação paralela de resistência reversa 1Meg e D1, ela ainda deve ser muito maior que os 60 ohms. Tentei pensar em uma resposta em termos de RD1reverse // R1 = Req1 e RD2reverse // R2 = Req2. Req1 + Req2 (série) ainda deve ser muito superior a 60ohms e pensei que os 10v ainda deveriam aparecer no nó do cátodo D1. No entanto, em nosso experimento, V @ R1 + V @ R1 <10v.

Alguém pode me indicar se estou pensando de maneira errada? Algumas dicas / dicas do primeiro passo seriam realmente apreciadas

Editar: pergunta respondida graças a @CL. Supondo que D1 e D2 estejam abertos durante o viés reverso por simplicidade e observando que Rmultímetro = 10Meg, V @ R2 (mostrado no multímetro) = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4,76 v medido.

user139731
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Qual foi o objetivo deste experimento?
Tyler
por que V @ R1 + V @ R2 / = 10v quando R1 = R2 = 1Meg? Você precisa ser mais preciso. Quando R1 = R2 = 1Meg e V1 é 10 V, as tensões entre R1 e R2 serão 5 V cada , 10 V no total. Talvez você esteja medindo isso da maneira errada? Talvez com um medidor de impedância de entrada de 10 MOhm?
Bimpelrekkie
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Nossos dados são os seguintes: 1.) quando R1 = R2 = 1Meg, V @ R1 = 4.82v. V @ R2 = 4,75v. 2.) quando R1 = R2 = 1k, V @ R1 = V @ R2 = 5v .. @CL, não I não sabe o valor exacto da impedância de entrada do multímetro
user139731
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multímetro digital Bem, o que explica isso, verifique qual é a impedância desse multímetro digital (minha aposta: 10 Mohm); portanto, quando você mede um resistor de 1 MOhm, a resistência total cai um pouco abaixo de 1 MOhm (cerca de 900 K ohm ou então).
Bimpelrekkie
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Não sei o valor exato da impedância de entrada do multímetro. Bem, procure então, digite o número do modelo no Google e veja as especificações. É isso que os engenheiros fazem, eles não acham, eles procuram.
Bimpelrekkie

Respostas:

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A impedância de entrada do seu multímetro altera o circuito:

circuito de diodos com multímetro

Com resistências de 10k, a diferença não importaria, mas as resistências de 1M passam tão pouca corrente que a corrente adicional através do multímetro tem um efeito perceptível.

Se você soubesse a impedância de entrada do seu multímetro, seria capaz de calcular a tensão que obteria sem ela.

CL.
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Demorei alguns minutos, mas finalmente entendi o que você disse. Isso é uma falha por conta própria, não levando em consideração a impedância do multímetro ... V @ R2 = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4,76v -> diodos assumidos estavam abertos quando polarização reversa embora tecnicamente eles não são realmente aberto, mas apenas para a simplicidade de cálculo ... as coisas fazem sentido agora, graças
user139731
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MΩ

Para verificar se este ou o multímetro é o problema, meça a queda de tensão no resistor inferior, troque os resistores e repita a medição. Se a medição for a mesma, o problema é a impedância do multímetro. Se diferente, o problema é a tolerância do resistor.

Outra possibilidade é se você estiver tocando nas sondas enquanto faz a medição; nesse caso, você se torna um resistor paralelo.

Scott Seidman
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Para se livrar do efeito da resistência de entrada do multímetro, tente fazer uma ponte de medição. Você coloca algo como um pote de precisão de 1k na fonte de tensão e mede a tensão entre o limpador e o ponto de medição. Então você ajusta o potenciômetro até que a tensão medida seja 0V. A uma tensão de 0V, não haverá corrente através do multímetro influenciando a medição. Depois, você mede a tensão no limpador em comparação com 0V. Como a resistência do seu pote é muito menor que a do seu multímetro, o resultado será razoavelmente exato.

user139760
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por que V @ R1 + V @ R2 / = 10v quando R1 = R2 = 1Meg? ... ... No entanto, em nosso experimento, V @ R1 + V @ R1 <10v.

Dependendo de quão teórico você deseja que seja. Em teoria,

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v. Assim, em teoria, V @ R1 + V @ R2 <10.

No entanto, como a corrente no circuito é muito pequena (aproximadamente 10v / (R1 + R3 + R2) = 5ua), a queda de tensão em R1 = 5ua * 60R = 300uv << 10v.

Então V @ R1 + V @ R2 = 10v, para fins práticos.

isso não se aplica quando R1 + R2 está suficientemente próximo de R3, ou seu medidor é suficientemente preciso ou seu experimento é suficientemente exigente.

dannyf
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Por razões práticas, suponha que um multímetro moderno (do tipo digital alimentado) se comporte como um resistor de 10 ou 20 Megaohm; isso mudará o divisor de tensão na imagem em 5 ou 10%.

Os analógicos que funcionam sem sua própria fonte de alimentação para medições de tensão geralmente têm uma resistência de entrada mais baixa, que também depende do intervalo de medição definido.

Existem voltímetros com uma resistência de entrada muito maior, mas são tipicamente de grau laboratorial em comparação com equipamentos de campo portáteis, pois são facilmente confundidos (mostrando valores diferentes de zero com as sondas conectadas a nada) ou mesmo danificados pela eletricidade estática.

rackandboneman
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