Что вам понадобится
• Батарея 9 В (1 шт.)
• Резисторы: 470 Ом (1 шт.) и 1 кОм (1 шт.)
• Стандартные светодиоды (2 шт.)
• Тестовые провода с зажимами «крокодил» на каждом конце (4 шт.)
• Потенциометр на 1 кОм, линейный (2 шт.)
• Мультиметр (1 шт.)
Как устроен потенциометр
Для начала мне хотелось бы, чтобы вы поняли, как устроен потенциометр, и самый лучший способ это сделать – разобрать его корпус. Вот почему я попросил вас подготовить два потенциометра для этого эксперимента – на тот случай, если вы не сможете снова собрать первый.
Некоторые читатели первого издания книги жаловались на то, что неразумно пытаться разобрать потенциометр, рискуя сломать его. Но почти в любом процессе обучения подразумевается расход каких-либо ресурсов, от ручек и бумаги до маркеров для доски. Если вы действительно не хотите рисковать вашим потенциометром, то можете оставить его в целости и сохранности и изучать конструкцию по приведенным далее фотографиям.
Рис. 1.44. Лапки, которые скрепляют потенциометр
Рис. 1.45. Лапки потенциометра отогнуты вверх и наружу
Рис. 1.46. Корпус потенциометра разобран (кружком выделен движок)
В большинстве потенциометров в качестве скрепляющих элементов используются металлические лапки. Вам нужно отогнуть эти лапки вверх. Первый способ это сделать – подсунуть нож и действовать им как рычагом. Второй способ – применить отвертку или какие-либо кусачки. Я не указал никаких инструментов для этого эксперимента, потому что надеюсь, что у вас в доме есть нож, отвертка или кусачки.
На рис. 1.44 три лапки обведены окружностями (четвертая лапка скрыта за осью компонента). На рис. 1.45 лапки отогнуты вверх и наружу.
После того, как вы отогнули лапки, очень аккуратно потяните за вал, придерживая корпус потенциометра другой рукой. Он должен отделиться, как показано на рис. 1.46.
Внутри корпуса вы увидите круговую дорожку. В зависимости от того, дешевый ли у вас потенциометр или же более высокого класса, дорожка может быть выполнена из проводящего пластика или из тонкого провода, намотанного в виде спирали, как показано на фотографии. В любом случае, принцип работы одинаковый. Провод или пластик обладают некоторым сопротивлением (в общей сложности 1000 Ом для потенциометра номиналом 1 кОм), по мере поворота оси движок соприкасается с резистивной частью и обеспечивает соединение любой точки и центрального вывода. На рис. 1.46 движок потенциометра обведен окружностью.
Возможно, вам удастся снова собрать потенциометр, но если это не получилось, возьмите запасной.
Исследование потенциометра
Настройте ваш мультиметр на измерение сопротивления (минимум 1 кОм на мультиметре с ручным выбором диапазона) и коснитесь щупами двух соседних контактов, как показано на рис. 1.47. Вы должны обнаружить, что при вращении вала потенциометра по часовой стрелке (если смотреть сверху) его сопротивление уменьшается почти до нуля. Когда вы вращаете вал против часовой стрелки, сопротивление увеличивается вплоть до 1 кОм. Теперь черный щуп оставьте на месте, а красным коснитесь противоположного контакта. Потенциометр будет вести себя наоборот.
Возможно, у вас появилось предположение, что центральный контакт соединен с движком внутри потенциометра, а другие два контакта подключены к концам дорожки. Ваша догадка правильна!
Если вы поменяете местами красный и черный щупы, то сопротивление между ними не изменится. Оно одинаково в обоих направлениях. В отличие от светодиода, который необходимо подключать, соблюдая полярность, потенциометр не имеет полярности.
Внимание!
Когда вы пытаетесь измерить сопротивление, не подключайте цепь к источнику питания. При измерении сопротивления мультиметр использует небольшое напряжение от внутренней батареи. Вы же не хотите, чтобы внешнее подаваемое напряжение противодействовало тому, которое поступает от мультиметра.
Рис. 1.47. Исследование поведения потенциометра