在非常高阻值的电阻器上测得的电压降不加起来 - 为什么会这样?

电器工程 电压 电池 电阻器 分压器 电压表
2022-01-20 18:36:29

我有一个非常简单的串联电路,我最初构建它希望测量来自 Arduino 的电压,但是在校准时发现了不规则性,所以将它剥离到它的基本部分。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

该电路现在由一个锂离子电池(未知 Ri)、一个 10Mohm 电阻和一个 1Mohm 电阻组成。测量这些电阻器上的电压降时,电压不会累加。

与之前提出的问题不同,我指的不是 5-10% 左右的微小误差。相反,在两个电阻上测得的电压为 3.68V。R1 两端的测量电压为 1.78V,R2 两端的电压为 0.17V。这加起来并没有很大的余地,我不知道是什么原因造成的。

我已经考虑过电线和面包板中可能存在的不良连接,并且无法找到任何显着的电压降来弥补 1.7V 的差异。我对可能导致似乎违反 KVL 的行为感到茫然,并希望对此作出任何解释。

1个回答

您的仪表正在影响测量

您的电压表也连接到电路,并且对于您的两次测量中的每一次都处于不同的位置。一个“完美”的电压表会有一个无限大的电阻,但任何真正的电压表都有一个非无限大的电阻。所以一些电流流过它,这会影响你的测量。因此,您的实际测量结果如下所示:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

第一个很好,仪表仍然测量电池电压。在第二个中,仪表与 R1 并联。这会降低分压器上半部分的有效电阻,并降低其两端的电压。在第三种情况下,电阻表与下半部分并联,并减小它。所以总电压低于 3.68V。

奖励:您在这里有足够的信息来计算仪表的电阻。你能弄清楚它是什么吗?