Почему мой мультиметр показывает неправильное напряжение на большом резисторе?

Я с трудом отвечаю на один конкретный вопрос о нашем эксперименте. В нашем эксперименте R1 и R2 были установлены на 1Meg каждый, а затем на 10k ... Я немного понимаю потребность в R1 и R2. Без R1 и R2 разделение напряжения не было бы точно 50-50 для обоих D1 и D2, потому что никакие два диода не являются полностью идентичными. D1 и D2 оба будут иметь одинаковые токи утечки (без R1 и R2), так как они просто последовательно. Тем не менее, они, вероятно, будут иметь неидентичные кривые IV, поэтому этот конкретный ток утечки приведет к V @ D1 / = V @ D2.

У меня трудный вопрос, почему V @ R1 + V @ R2 / = 10 В, когда R1 = R2 = 1 Мег? ... С другой стороны, эти два напряжения складываются (до 10 В), когда R1 = R2 = 10k ... Я включил сопротивление источника 60 Ом в свою диаграмму для полноты. Однако, как я вижу, оба D1 и D2 имеют обратное смещение и, следовательно, они предлагают очень большое (обратное сопротивление), которое должно быть намного больше, чем 60 Ом. Даже при параллельной комбинации обратного сопротивления 1Meg и D1 оно все равно должно быть намного больше, чем 60 Ом. Я попытался придумать ответ в терминах RD1 обратный // R1 = Req1 и RD2 обратный // R2 = Req2. Req1 + Req2 (серия) все еще должно быть намного больше, чем 60 Ом, и я подумал, что 10 В должны все еще отображаться в узле катода D1. И все же в нашем эксперименте V @ R1 + V @ R1 <10v.

Кто-нибудь может указать мне, если я думаю, что это неправильно? Некоторые советы / подсказка первого шага будут действительно оценены

Изменить: вопрос ответил благодаря @CL. Предполагая, что D1 и D2 открыты во время обратного смещения для простоты, и отмечая, что Rmultimeter = 10Meg, V @ R2 (показано на мультиметре) = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4.76 V измеряется.

Входное сопротивление вашего мультиметра меняет схему:

С резисторами 10 кОм разница не будет иметь значения, но резисторы 1М пропускают так мало тока, что дополнительный ток через мультиметр имеет заметный эффект.

Если бы вы знали входное сопротивление вашего мультиметра, вы бы могли рассчитать напряжение, которое вы получите без него.

$M\Omega$

Чтобы определить, является ли этот или мультиметр проблемой, измерьте падение напряжения на нижнем резисторе, включите резисторы и повторите измерение. Если измерение такое же, проблема заключается в сопротивлении мультиметра. Если отличается, проблема заключается в допуске резистора.

Другая возможность, если вы касаетесь зондов во время измерения, и в этом случае вы становитесь параллельным резистором.

Чтобы избавиться от влияния входного сопротивления мультиметра, попробуйте создать измерительный мост. Вы кладете что-то вроде 1к точного кувшина на источник напряжения и измеряете напряжение между его стеклоочистителем и точкой измерения. Затем вы настраиваете кастрюлю, пока измеренное напряжение не станет 0 В. При напряжении 0 В через мультиметр не будет тока, влияющего на измерение. После этого вы измеряете напряжение на стеклоочистителе по сравнению с 0 В. Поскольку сопротивление вашего банка намного ниже, чем у вашего мультиметра, результат будет достаточно точным.

почему V @ R1 + V @ R2 / = 10v, когда R1 = R2 = 1Meg? ... ... В нашем эксперименте V @ R1 + V @ R1 <10v.

В зависимости от того, насколько теоретически вы хотите, чтобы это было. Теоретически,

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v. Так что в теории V @ R1 + V @ R2 <10.

Однако, поскольку ток в цепи очень мал (примерно 10 В / (R1 + R3 + R2) = 5ua), падение напряжения на R1 = 5ua * 60R = 300uv << 10v.

Так что V @ R1 + V @ R2 = 10v, для практических целей.

это не выполняется, когда R1 + R2 достаточно близко к R3, или ваш измеритель достаточно точен, или ваш эксперимент достаточно требователен.

По практическим соображениям предположим, что современный мультиметр (с питанием, цифрового типа) сам по себе будет вести себя как резистор 10 или 20 Мом; это изменит изображенный делитель напряжения на 5 или 10%.

Аналоговые, которые работают без собственного источника питания для измерения напряжения, обычно имеют более низкое входное сопротивление, которое также зависит от того, какой диапазон измерения установлен.

Существуют вольтметры с гораздо более высоким входным сопротивлением, но они, как правило, лабораторного класса, чем портативное полевое оборудование, поскольку их легко спутать (показывать ненулевые значения с пробниками, подключенными ни к чему) или даже повредить статическим электричеством.