20250206 2024-02-03 11:33 采纳率: 100%
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两个电阻R1,R2,串联,R1接+3.3V,R2接-15V,中点电压怎么求?

两个电阻R1,R2,串联,R1接+3.3V,R2接-15V,中点电压怎么求?
通过仿真和实测,中点真的在0.91左右,但按分压定理来算,不是这个值

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  • 专家-赤兔[在线] 全栈领域优质创作者 2024-02-03 11:36
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    引自免费微信小程序:皆我百晓生

    根据题目描述,两个电阻R1和R2串联,并且两端分别接+3.3V和-15V电源。串联电路中电流处处相等,我们可以用分压公式来计算中点电压(即R1和R2连接处的电压):

    中点电压计算公式: [ V_{\text{mid}} = V_{\text{+}} \times \frac{R_2}{(R_1 + R_2)} - V_{\text{-}} \times \frac{R_1}{(R_1 + R_2)} ]

    假设:

    1. ( R_1 ) 是电阻1的阻值。
    2. ( R_2 ) 是电阻2的阻值。
    3. ( V_{\text{+}} = 3.3V ) 是正极端电压。
    4. ( V_{\text{-}} = -15V ) 是负极端电压。

    所以,中点电压为: [ V_{\text{mid}} = 3.3V \times \frac{R_2}{(R_1 + R_2)} - (-15V) \times \frac{R_1}{(R_1 + R_2)} ]

    简化后得到: [ V_{\text{mid}} = \frac{(3.3V \times R_2 + 15V \times R_1)}{(R_1 + R_2)} ]

    如果按照这个公式计算出的结果与仿真或实测结果0.91V有出入,可能的原因包括但不限于以下几点:

    • 电阻值测量不准确:实际电路中的电阻值可能与理论值存在偏差。
    • 电源波动:实际电源电压可能存在微小波动,导致计算与实际不符。
    • 环境因素影响:温度、湿度等因素对电阻的影响未被考虑在内。
    • 测量误差:在实测过程中,测量工具本身的精度和测量方法可能导致读数误差。

    由于无法生成模拟图,请你手动画一个简单的示意图理解情况,其中电阻R1和R2串联,一端接+3.3V,另一端接-15V,中点即是我们要找的电压节点。

    对于代码部分,由于本题是理论计算问题,不需要编写代码实现,只需应用上述数学公式即可。但如果你希望编写验证程序,可以参考以下伪代码:

    # 假设已知电阻值
    R1 = ... # 给定R1的实际值
    R2 = ... # 给定R2的实际值
    
    # 电源电压
    V_plus = 3.3  # 正极电压
    V_minus = -15  # 负极电压
    
    # 计算中点电压
    V_mid = (V_plus * R2 + V_minus * R1) / (R1 + R2)
    print(f"中点电压: {V_mid} V")
    

    请确保使用实际电阻值替换R1R2变量,并注意单位转换(通常电阻值以欧姆计,电压以伏特计)。

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