¿Por qué mi multímetro muestra un voltaje incorrecto sobre una resistencia grande?


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PAG

Me está costando responder una pregunta en particular sobre nuestro experimento. En nuestro experimento, R1 y R2 se configuraron en 1Meg cada uno y luego en 10k ... Entiendo un poco la necesidad de R1 y R2. Sin R1 y R2, la distribución de voltaje no sería exactamente 50-50 para D1 y D2 porque no hay dos diodos completamente idénticos. D1 y D2 tendrán las mismas corrientes de fuga (sin R1 y R2) ya que solo están en serie. Sin embargo, probablemente tendrán curvas IV no idénticas, por lo que esta corriente de fuga particular dará como resultado V @ D1 / = V @ D2.

La pregunta que me está costando es que, ¿por qué V @ R1 + V @ R2 / = 10v cuando R1 = R2 = 1Meg? ... Por otro lado, esos dos voltajes se suman (a 10v) cuando R1 = R2 = 10k ... Incluí la resistencia de la fuente de 60 ohmios en mi diagrama para completar. Sin embargo, como puedo ver, tanto D1 como D2 tienen polarización inversa y, por lo tanto, ofrecen una muy grande (resistencia inversa) que debería ser mucho mayor que los 60 ohmios. Incluso con la combinación paralela de resistencia inversa 1Meg y D1, aún debería ser mucho mayor que los 60 ohmios. Intenté pensar en una respuesta en términos de RD1reverse // R1 = Req1 y RD2reverse // R2 = Req2. Req1 + Req2 (serie) aún debería ser mucho más de 60ohms y pensé que el 10v aún debería aparecer en el nodo del cátodo D1. Sin embargo, en nuestro experimento, V @ R1 + V @ R1 <10v.

¿Alguien puede señalarme si estoy pensando esto de manera incorrecta? Algunos consejos / sugerencia de primer paso realmente serían apreciados

Editar: pregunta respondida gracias a @CL. Asumiendo que D1 y D2 están abiertos durante la polarización inversa por simplicidad y observando que Rmultimeter = 10Meg, V @ R2 (se muestra en el multímetro) = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4.76 v medido.


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¿Cuál fue el propósito de este experimento?
Tyler

¿Por qué es V @ R1 + V @ R2 / = 10v cuando R1 = R2 = 1Meg? Necesitas ser más preciso. Cuando R1 = R2 = 1Meg y V1 es 10 V, los voltajes en R1 y R2 serán de 5 V cada uno , 10 V en total. ¿Tal vez estás midiendo eso de manera incorrecta? ¿Quizás con un medidor de impedancia de entrada de 10 MOhm?
Bimpelrekkie

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Nuestros datos son los siguientes: 1.) cuando R1 = R2 = 1Meg, V @ R1 = 4.82v. V @ R2 = 4.75v. 2.) cuando R1 = R2 = 1k, V @ R1 = V @ R2 = 5v .. @CL, lo siento, no sé el valor exacto de la impedancia de entrada del multímetro
user139731

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multímetro digital Bueno, eso lo explica entonces, busque cuál es la impedancia de ese multímetro digital (mi apuesta: 10 Mohm) para que cuando mida a través de una resistencia de 1 MOhm, la resistencia total caiga un poco por debajo de 1 MOhm (alrededor de 900 K ohmios o entonces).
Bimpelrekkie

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No sé el valor exacto de la impedancia de entrada del multímetro. Bueno, búscalo, escribe el número de modelo en Google y mira las especificaciones. Eso es lo que hacen los ingenieros, no adivinan, lo buscan.
Bimpelrekkie

Respuestas:


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La impedancia de entrada de su multímetro cambia el circuito:

circuito de diodos con multímetro

Con resistencias de 10k, la diferencia no importaría, pero las resistencias de 1M pasan tan poca corriente que la corriente adicional a través del multímetro tiene un efecto notable.

Si conociera la impedancia de entrada de su multímetro, podría calcular el voltaje que obtendría sin ella.


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Me tomó un par de minutos, pero finalmente entendí lo que dijiste. Esto es un error por mi cuenta sin tener en cuenta la impedancia del multímetro ... V @ R2 = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4.76v -> diodos supuestos estaban abiertos cuando está polarizado inverso aunque técnicamente no son realmente abierta, pero sólo por simplicidad de cálculo ... las cosas tienen sentido ahora gracias
user139731

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METROΩ

Para ver si este o el multímetro es el problema, mida la caída de voltaje en la resistencia inferior, cambie las resistencias y repita la medición. Si la medida es la misma, el problema es la impedancia del multímetro. Si es diferente, el problema es la tolerancia de resistencia.

Otra posibilidad es si toca las sondas mientras realiza la medición, en cuyo caso se convierte en una resistencia paralela.


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Para deshacerse del efecto de la resistencia de entrada del multímetro, intente hacer un puente de medición. Pones algo como una olla de precisión de 1k en la fuente de voltaje y mides el voltaje entre su limpiador y tu punto de medición. Luego ajusta la olla hasta que el voltaje medido sea 0V. A un voltaje de 0V, no habrá corriente a través del multímetro que influya en la medición. Luego, mide el voltaje en el limpiaparabrisas en comparación con 0V. Como la resistencia de su bote es mucho menor que la de su multímetro, el resultado será razonablemente exacto.


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¿Por qué es V @ R1 + V @ R2 / = 10v cuando R1 = R2 = 1Meg? ... ... Sin embargo, en nuestro experimento, V @ R1 + V @ R1 <10v.

Dependiendo de lo teórico que quieras que sea. En teoria,

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v. Entonces, en teoría, V @ R1 + V @ R2 <10.

Sin embargo, dado que la corriente en el circuito es muy pequeña (aproximadamente 10v / (R1 + R3 + R2) = 5ua), la caída de voltaje sobre R1 = 5ua * 60R = 300uv << 10v.

Entonces V @ R1 + V @ R2 = 10v, para fines prácticos.

eso no se cumple cuando R1 + R2 está lo suficientemente cerca de R3, o su medidor es lo suficientemente preciso, o su experimento es lo suficientemente exigente.


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Por razones prácticas, suponga que un multímetro moderno (del tipo digital alimentado) se comportará en sí mismo como una resistencia de 10 o 20 megaohmios; Esto cambiará el divisor de voltaje representado en 5 o 10%.

Los análogos que funcionan sin su propia fuente de alimentación para mediciones de voltaje generalmente tendrán una resistencia de entrada más baja que también depende de qué rango de medición esté configurado.

Existen voltímetros que tienen una resistencia de entrada mucho mayor, pero estos son más típicamente de grado de laboratorio que los equipos de campo portátiles, ya que se confunden fácilmente (muestran valores distintos de cero con las sondas conectadas a nada) o incluso se dañan por la electricidad estática.

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