在前面的文章中，我们研究了LED二极管如何充当小型光源。我们已经看到，为了使该器件正常工作并且不被流过它的电流破坏，需要为它串联一个电阻器。在本文中，我们将了解如何使用最重要的可调节电子元件之一——电位器（电位计）——来创建具有可变强度的光。

什么是电位器？

电阻器的特征在于它始终具有恒定的电阻值。在施加相同电压的情况下，它将始终通过相同数量的电流。另一方面，电位器是一种电子元件，可以通过旋转光标来改变其内部电阻。因此，它是一种可变电阻器，具有三个端子，如图1所示：点A和点B位于电阻器的两端。在其上方，有一个与C点相连的滑动触点。关于引脚的放置可能有以下几种情况：

• 如果将触点完全转动到逆时针方向，则从A点进入的电流立即从C点流出（最小电阻）；

• 如果将触点完全转动到顺时针方向，则从A点进入的电流在离开C点之前必须经过所有电阻（最大电阻）；

• 如果触点位于电阻的中间点，则从A点进入的电流在离开C点之前必须经过一部分电阻（平均电阻）。

请注意，A点和B点之间的电阻始终相同，即电位器本身的标称值。因此，如果不使用中心点C，该元件可以用作普通的定值电阻。

图1：电位器是一种可变电阻器，其值取决于中心引脚的位置。

将电位器用作电压调节器

这种类型的接线图称为可变分压器，它是通过使用电位器的所有三个端子来实现的。要获得0V和电源电压之间的可变电压，必须将其施加到元件的两端，即端子A和端子B之间。端子C和端子B之间可以使用可变电压（见图2中的实际测试）。因此，该解决方案可以对电压进行连续调节，并且如前所述，可以获得低于电源的电压，或者最多等于它的电压。因此，该解决方案不能提高电池电压，而只能降低它。此外，这种类型的解决方案只能用于驱动小功率负载，因为电位器非常脆弱，可能会自行燃烧，尤其是在其初始位置。

图2：用电位器调节输入电压。

在本实验中，电池被直接连接到电位器的两个极端端子，而可调电压则取自中心端子。建议使用欧姆值大于470Ω的电位器进行本实验；否则，元件可能会过热。该图突出显示了电位器滑块的四个不同位置：

• 在最小位置，即完全转动到左边的逆时针位置时，中心端子提供等于0V的电压；

• 在稍微转向右边的位置，中心端子提供3.1V的电压；

• 在转向更右边的位置，中心端子提供6.7V的电压；

• 在最大位置，即完全转动到右边的顺时针位置时，中心端子提供9V的电压，这与电池的电压几乎相同。

通过适当转动电位器，可以获得0V到9V之间的所有电压，并且具有连续性。这种行为称为“模拟”。

将电位器用作电流调节器

另一个实验是将电位器用作电流调节器，它的实现比前一个简单。这个示例涉及用于LED二极管的电流计，由此电阻元件的旋转就可以调节发光元件的亮度。简单的接线图如图3所示，包含以下元器件：

• 4.5V电池（V1）；

• 68Ω电阻。如果将电位器完全旋转到顺时针位置（最坏情况和最大电流），它可以作为LED二极管的保护电阻；

• 1kΩ电位器，相当于1000Ω；

• 普通的LED二极管。

组装好电路并通电后，试着转动电位器。需要注意的是，LED二极管的亮度取决于旋钮的旋转。这样，流过LED二极管的电流可以从最大值调节到最小值。另请注意，在接线图中，我们仅使用了两个电位器端子（BC或AC）。

图3：电位器用作电流调节器，能够改变LED二极管的亮度。

总结

电位器和电阻器是任何电气或电子电路中最常用的两种元器件，因为它们可以让我们精确控制电压和电流的大小。例如，考虑控制收音机的音量或调整放大器中的低频，甚至调整电机的速度。除了用旋钮实现可变电阻的电位器（potentiometer），还有其他可以用螺丝刀调节的可变电阻，微调器（trimmer）是这些元件的名称。

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作者：Giovanni Di Maria， 来源：EDN姊妹网站EEWeb

参考原文：Electronics for Kids: Part 7 – Potentiometers，由Franklin Zhao编译。

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