Como posso verificar se a tensão de saída deste divisor de tensão é de 2,25V?

Eu estava aprendendo sobre divisores de tensão a partir daqui e decidi tentar um circuito de teste com meu laboratório de aprendizado Radioshack. Com uma tensão de entrada de 4.5V e dois resistores de 1000Ω, eu esperava que a saída de tensão fosse 4.5 * (1000 / (1000 + 1000)) = 2.25V.

Depois de analisar isso , pensei que a única maneira de medir a tensão de saída do divisor era medir a queda de tensão de um resistor (caso contrário, obteria uma leitura de 0V), então adicionei um resistor de 1000Ω ao circuito ( R3 no desenho abaixo). Eu medi a tensão nesse resistor extra, mas obtive 1,48V para uma tensão de saída. O que eu achei estranho foi que, quando usei resistores de alta resistência, a queda de tensão se aproximou cada vez mais de 2,25 V (a mais alta que fiz, 1MΩ, levou à leitura de 2,25V que eu queria).

Posso usar resistores como este R3 para testar a saída de tensão que sai deste divisor de tensão? Caso contrário, como posso verificar, por medição, se esse divisor de tensão fornece uma saída do que tenho certeza de 2,25V?

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Bem-vindo aos divisores em potencial resistivos; se você os carregar, eles mudam.

Você efetuou um cálculo com R1 e R2 formando o divisor de potencial para encontrar a tensão de saída. No entanto, agora você está adicionando um resistor extra R3. Isso significa que o resistor mais baixo no divisor de potencial agora é realmente R2 || R3 (R2 em paralelo com R3).

No caso de seu exemplo esquemático, agora você tem um resistor de fundo no divisor de potencial de R2 || R3 = 500Ohms. Isso é muito diferente do valor que você calculou em primeiro lugar. Se você repetir o cálculo novamente, obtém:

perto do que você mediu.

À medida que o resistor é cada vez maior, o efeito se torna cada vez menor - você pode ver que, a partir do cálculo de R2 || R3 - quanto maior você faz R3, mais próximo de R2 se torna o valor combinado.

Vale a pena notar que, se você omitir o R3 e simplesmente conectar o multímetro ao R2, terá realmente o mesmo problema. Um multímetro no modo de tensão é basicamente um resistor muito grande; portanto, se você conectá-lo ao seu circuito, ele ainda terá um efeito de carga - em essência, ele se torna R3. No entanto, a resistência do multímetro é muito grande (geralmente> 10MOhm), por isso terá um efeito muito pequeno no seu circuito.

Simplesmente remova o R3. O multímetro já possui uma resistência de entrada muito alta.

Você está certo, que deseja "medir a queda de tensão de um resistor". No entanto, R2 é esse resistor . Você não precisa adicionar nada - basta medir a queda de tensão no R2.

A melhor maneira de testar um nó de tensão com precisão é com uma prova de resistência de entrada "alta". Pode ser uma prova do osciloscópio ou um voltímetro de 10Megohm. Embora o voltímetro que você está usando não seja muito bom, a principal razão pela qual você não está vendo a voltagem esperada é que você tem outro resistor (R3) no resistor (R2) que está medindo. A precisão melhorará se você remover o R3.

Você está tentando usar / usar indevidamente uma fórmula memorizada, quando tudo que você precisa é a Lei de Ohm. Pense desta maneira: uma corrente flui do BAT1 e passa pelo R1. Em seguida, divide-se em 2. Exatamente 1/2 passa por R2 e os outros 1/2 por R3. Como R2 e R3 veem metade da corrente que R1, a tensão no par é metade da corrente no R1. Isso significa que a tensão entre eles também é 1/2 (Lei de Ohm), a tensão em R1, ou 1/3 da tensão do BAT1. A tensão é / deve ser de 1,5 V.

A resistência equivalente dos resistores paralelos também pode ser encontrada pela aplicação da Lei de Ohm. Depois de alguma álgebra, você encontrará que é igual ao produto sobre a soma dos valores do resistor. R2 e R3 juntos parecem 500 ohms.