Question:
Pourquoi la mesure de la chute de tension sur une chose ne mesure-t-elle pas simplement la tension de la batterie?
Boann
2015-06-18 01:47:40 UTC
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Imaginez un circuit trivial avec une batterie et une résistance. Pour mesurer la "chute de tension" à travers la résistance, nous collons un voltmètre en parallèle avec elle. Cependant, cela signifie que le voltmètre est également directement connecté électriquement aux bornes de la batterie. Par conséquent, pourquoi ne mesure-t-il pas simplement la tension de la batterie, quelle que soit la résistance?

schematic

J'ai émis l'hypothèse que la réponse est parce qu'une partie de la tension / pression / force / puissance / énergie / magie / quoi que ce soit de la batterie est drainé à travers la résistance, il ne passera pas à travers le voltmètre et ne sera donc pas mesuré par celui-ci, mais cela ne rentre toujours pas, car cela signifie que le voltmètre ne mesure pas la chute de tension; il mesure la tension qui n'a pas chuté. Si la batterie fournit 5 V et que le voltmètre lit 4 V, comment est-ce que 4 V peut-être la chute de tension de la résistance, alors que la tension disponible a effectivement chuté de 1 V et que je semble toujours avoir un 4 V non baissé pour jouer?

Je suppose que je ne comprends vraiment pas ce que signifie la chute de tension. Je ne sais pas pourquoi la résistance baisse du tout de tension, alors qu'elle est censée résister au courant. Je suis tellement perdu.

Considérez KVL pendant un moment.Il doit être le cas - dans le circuit que vous avez fourni - que la chute de tension aux bornes de la résistance est la même que la tension fournie par la batterie.En fait, le voltmètre mesure * les deux * de ces tensions car elles sont identiques.Notez également que le voltmètre idéal ne permet à aucun * courant de le traverser.
@PaulStiverson "Il doit être le cas - dans le circuit que vous avez fourni - que la chute de tension aux bornes de la résistance est la même que la tension fournie par la batterie."Ah-ha!C'est une nouvelle pour moi.Cela pourrait y répondre.Mais alors, comment le voltmètre mesure-t-il quoi que ce soit lorsque R1 n'est pas présent?
La batterie a toujours une différence de potentiel (c'est ce que nous appelons la tension) même en l'absence de charge.Les effets de la charge sont mieux expliqués par les autres réponses.
Je crois que Kirchoff pourrait bien répondre à cela ...
Six réponses:
Adam Haun
2015-06-18 02:52:22 UTC
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[J'ignore les comportements non idéaux car cela ne semble pas être ce qui vous intéresse.]

Votre hypothèse est fausse. La mesure de la chute de tension à travers la résistance mesure la tension de la batterie. La tension de la batterie et la tension de la résistance sont les mêmes dans votre circuit. Les règles générales sont:

Les composants en parallèle partagent la même tension

Les composants en série partagent le même courant

Idéalement, l'ajout ou la suppression de la résistance ne modifie pas du tout la mesure du voltmètre. La batterie, la résistance et le compteur sont tous en parallèle, ils partagent donc tous la même tension. Si la tension de la batterie est de 5 V, alors la tension de la résistance et la tension du compteur doivent également être de 5 V.

La tension est essentiellement une mesure de l'énergie potentielle due à un champ de force électrique. Si vous faites le tour du circuit en boucle, vous vous retrouvez au même potentiel, ce qui signifie que vous perdez toute l'énergie que vous avez gagnée en cours de route. (La gravité fonctionne également de cette façon.) Lorsque vous passez du négatif au positif grâce à une batterie, vous gagnez de l'énergie. Lorsque vous vous déplacez à travers une résistance, vous perdez de l'énergie. Si une batterie et une résistance sont en parallèle et que vous vous déplacez autour de cette boucle, l'énergie gagnée dans la batterie sera égale à l'énergie perdue dans la résistance. En d'autres termes, leurs tensions sont les mêmes! Ce principe est appelé loi de tension de Kirchhoff . Plus formellement, il dit que la somme des tensions autour d'une boucle fermée doit être égale à zéro .

La résistance décrit une relation entre la tension aux bornes de la résistance et le courant qui la traverse. Ainsi, les résistances «résistent» au flux de courant, mais la façon dont elles le font est de dissiper l'énergie. C'est similaire à la façon dont la friction résiste au mouvement d'un objet.

Maintenant, comme d'autres l'ont souligné, dans la vraie vie, une batterie n'est pas une source de tension idéale. La tension d'une vraie batterie change en fonction de la quantité de courant consommée et de la charge restante. Donc, dans la vraie vie, l'ajout d'une résistance peut changer la tension de la batterie. Mais la tension de la batterie et la tension de la résistance seront toujours (presque) égales. (La résistance parasite des fils est normalement très faible.)

J'espère que cela a clarifié les choses. N'hésitez pas à poster des questions de suivi si vous êtes toujours confus.

J'étais confus car j'avais raté le fait que la chute de tension et la tension d'alimentation doivent s'équilibrer.Donc, parce qu'ils ont la même valeur, il n'y a pas de conflit!Et le 4 V que j'ai mesuré était apparemment juste dû à la faiblesse de la batterie sous charge.Cela a du sens pour moi maintenant, merci.
Eugene Sh.
2015-06-18 01:55:46 UTC
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Parce que nous vivons dans un monde non idéal, où les batteries et les fils ont une résistance non nulle et le circuit réel est le suivant:

schematic

simuler ce circuit - Schéma créé avec CircuitLab

La tension mesurée dans un tel circuit serait \ $ V = 5 \ frac { R_1} {R_ {wire} + R_ {battery} + R_1} \ $ qui est inférieur à 5V. La non-idéalité du voltmètre n'est pas prise en compte ici.

Je suis désolé, je ne comprends pas ... Ma plainte n'est pas que la mesure du voltmètre est légèrement inexacte.Mon problème est qu'il semble mesurer * complètement * la mauvaise chose, car il est connecté à la batterie tout aussi fortement, que R1 soit là ou non.
Si «R1» n'est pas là, il n'y aura pas de courant dans le circuit.Et comme il n'y a pas de courant - il n'y aura pas de chute de tension sur `R_wire` et` R_battery`, vous mesurerez donc le 5V complet.Mais si «R1» est là, le courant circulera et produira une chute de tension sur ceux-ci, vous mesurerez donc une tension inférieure à 5V.Voir la mise à jour sur le calcul.
Ainsi, le voltmètre ne mesure pas du tout la chute de tension de R1, mais l'ajout de R1 le fait mesurer soudainement une tension réduite de la batterie en raison d'une chute de tension à travers R_battery et R_wire, mais pour une raison quelconque, cela est appelé mesurela chute de tension de R1, même s'il mesure en fait la tension restante et non la chute de tension, et il mesure vraiment le reste du circuit et non R1 ??
Il mesure la tension aux bornes de «R1» s'il est connecté suffisamment près de celui-ci.Ou une chute de tension dessus.Ou une différence potentielle entre ses leads.Appelez ça comme vous voulez.Oui, vous pouvez dire qu'il mesure la tension à travers tout le circuit moins «R1» également.
N'ignorez pas non plus l'impédance d'entrée du voltmètre.Remplacez VM par une impédance égale à l'impédance d'entrée du voltmètre.(IOW, l'impédance d'entrée du voltmètre est en parallèle avec la résistance R1.) Par exemple, l'impédance d'entrée (par défaut) d'un multimètre numérique Agilent 34401A est de 10 mégohms lors des mesures de tension continue.Un Simpson 260-6XLP a une impédance d'entrée de 20000 ohms / volts en mode de mesure de tension continue.Voir aussi: http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/voltmeter-impact-measured-circuit/
bob
2015-12-15 01:07:26 UTC
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Pour simplifier, la résistance ou la charge dans le circuit consomme de la tension. Si vous supprimiez (R1) créant un circuit ouvert, vous mesureriez essentiellement la tension de la batterie. la fermeture du circuit met la charge au travail. dans le premier exemple r1, le compteur doit indiquer 5v, ce qui montre que la résistance utilise la pleine tension de la batterie. (KVL) la chute de tension est un excellent moyen d'identifier les pertes indésirables dans un circuit. si dans l'exemple 1, le compteur lit 2,5 volts et une bonne batterie connue est 5 v indiquerait une résistance indésirable dans le circuit. (mauvaises connexions, longue distance, etc.) cela est connu en raison du KVL, et pourrait être vérifié en faisant une chute de tension de la source de la batterie à la charge, et après la charge à la masse de la batterie. les lectures totales équivaudront à 5v et identifieront la résistance indésirable. dans les circuits multi-charges, il peut identifier les charges défectueuses et l'utilisation de la tension de charges individuelles.

+1 pour une bonne réponse, cependant, essayez d'éviter les acronymes comme KVL (la loi de tension de Kirchhoff).Cela rend les choses plus difficiles pour les débutants.
m salim
2016-06-22 14:52:13 UTC
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Si vous avez une batterie idéale, vous avez 5v lorsque vous mesurez la tension aux bornes de la batterie même si vous mettez une résistance de 100 Ω

Parce que c'est une batterie idéale c'est à dire pas de résistance interne

enter image description here

Mais dans votre cas vous avez mesuré 4v au lieu de 5v ce qui signifie que votre batterie a une résistance interne Et en appliquant une loi de kirchouve vous trouvez 4v en négligeant la résistance du filqui est en mili ohms

VR = (V * R) / (R interne + R)

VR = (5 * 100) / (25 + 100)

VR=4v

enter image description here

Magneticitist
2015-08-12 11:53:09 UTC
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Dans votre exemple, la mesure de la chute de tension aux bornes de la résistance peut ne pas correspondre exactement aux résultats de la mesure de la tension des bornes de la batterie. Pensez à des fils très longs entre les bornes de la batterie et la charge résistive qui ajoutent également de la résistance dans le mélange. dans ce scénario, choisir où mesurer exactement devient pratique. En supposant qu'une résistance est simplement directement liée en parallèle avec la batterie, il n'y aura pratiquement aucune chute de tension car la résistance sera extrêmement faible. ce scénario fournit également quelques complications supplémentaires. la batterie n'est pas une source d'alimentation «idéale», et vous mesurez simplement la tension d'une batterie car une résistance la décharge.

Toolmaker
2016-07-13 21:43:15 UTC
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Ancien message, mais mes deux cents.Afin de mesurer la chute de tension sur N'IMPORTE QUELLE charge, que ce soit une résistance, peu importe, vous devez avoir une DEUXIÈME charge.Dans le circuit de l'OP, toute différence de tension mesurée avec et sans la résistance (pas de circuit ouvert bien sûr!) Est la chute de tension de toutes les autres «charges» du circuit, à l'exception de la résistance!C'est ce que disent de nombreux articles, d'une manière détournée.Mettez une deuxième résistance en série avec la première!Ensuite, vous mesurez la chute de tension à travers la résistance.

Cette réponse semble très confuse sur la façon de prendre une mesure de tension."_Pour mesurer la chute de tension sur N'IMPORTE QUELLE charge, quelle que soit sa résistance, vous devez avoir une SECONDE charge.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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