为什么必须使用带有光敏电阻的附加电阻？

我完全不熟悉电子技术，我想知道为什么我们需要与光敏电阻串联一个电阻来测量光的变化？我的意思是，光敏电阻已经是一个电阻，为什么我们必须通过增加一个电阻来降低电路中的电压？预先感谢您的回答。

编辑：添加了在分压器中计算电压的示例

因为如果要测量某物的电阻，则需要对其施加电压。
如果你施加电压，你需要以某种方式测量的电压，并通过光敏电阻的终端之间简单地测量是在和 G N D上的端子，您得到的准确值为 + $+5\;V\;(V_{cc})$$GND$，无论光敏电阻的电阻有多小，都没有变化的电压。 $+5\;V$

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

您在上面的示意图中测量了5V。

^{模拟该电路}

现在，您可以测量电阻上的电压降，并从该值可以猜测光敏电阻接收到的光量。

例：

在第二张图中，您可以看到电压跨和$50\;\Omega$电阻。因为欧姆定律表示， Ù = - [R ⋅ 我和电流必须在串联电路中，通过相同量的电流流过的等于 - [R 1和 - [R 2。 在串联电路中，电流保持不变，但电路之间共享电压。 我们可以写下以下等式：$100\;\Omega$$U=R\cdot I$$R_1$$R_2$

= - [R 1 ⋅ $U_{R_1}$$R_1\cdot I$

您可能会问，如果我们不知道电流如何计算电压。
好吧，我们不知道电流，但是我们可以使用欧姆定律进行计算。
我们以不同的方式写下原始的欧姆定律方程：

$U=R\cdot I\;\Rightarrow\;I=\frac UR$

$R_1+R_2$$150\;\Omega$$I=\frac{U}{R_1+R_2}$

$I$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}$

$50\;\Omega$$R_1$$100\;\Omega$$R_2$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+100\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{150\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,0\dot3\;A=1,\dot6\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=100\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+100\;\Omega}=100\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{150\;\Omega}=100\;\Omega\cdot0,0\dot3\;A=3,\dot3\;V$

$R_2$$150\;\Omega$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+150\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{200\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,025\;A=1,25\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=150\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+150\;\Omega}=150\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{200\;\Omega}=150\;\Omega\cdot0,025\;A=3,75\;V$

光敏电阻的电阻增加得越多，其两端的电压下降就越大。

$75\;\Omega$

$U_{R_1}$$R_1\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+75\;\Omega}=50\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{125\;\Omega}=50\;\Omega\cdot0,04\;A=2\;V$

$U_{R_2}$$R_2\cdot\frac{U}{R_1+R_2}=75\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{50\;\Omega+75\;\Omega}=75\;\Omega\cdot\frac{5\;V}{125\;\Omega}=75\;\Omega\cdot0,04\;A=3\;V$

光敏电阻的电阻越小，其两端的压降就越小（另一个电阻两端的压降就越大）。

$3,\dot3\;V$$3,75\;V$$3\;V$

这取决于您如何使用光敏电阻。

如果您在长凳上手动使用它来测量光照水平，则只需将其连接到欧姆范围内的万用表，并测量其电阻。

如果将其用作对光水平自动响应的电路的一部分，则该电路必须测量其电阻。没有其他组件，它是不可能做到的。最简单的方法是将另一个电阻串联，并在连接点使用电压。

看起来欧姆读数万用表可以神奇地测量电阻，但在内部却具有许多额外的组件。在欧姆范围内，最重要的是与被测物串联的电阻器或电流源。下次更换电池时，请在万用表内部的电路板上窥视一下。

使用PIC或Arduino之类的微控制器测量电阻的常用方法是，将光敏电阻放在输出引脚和输入引脚之间，并在输入引脚和地之间连接一个电容器。输出引脚被拨动，微控制器计算输入引脚跟随之前经过了多少个时钟周期。这可以有效地利用输出引脚上的逻辑摆幅定义电压，并测量流入电容器的电流作为充电时间。这里没有电阻，但是您仍在使用额外的组件来测量电压和电流中的至少一个。

在普通的电阻串联电路中，电路下降的电压将等于输入电压。如果仅使用一个电阻，则整个输入电压将因此下降。如果跨接一个9V，则单个光敏电阻将下降9V。简单的欧姆定律。V = I *R。

如果使用多个电阻，则基于电阻的电阻两端的电压降成正比。串联电阻是累加电阻，只需将它们加在一起即可。同样，以欧姆定律，V = I *（R1 + R2 + Rn）

因此，单个电阻基于阳光的可变电阻将继续降低相同的电压，而与电阻无关。变化的是通过它的电流。V保持不变，r改变，所以我改变。

通过添加相对于光敏电阻的固定电阻，可以在光敏电阻两端获得可变电压。这两个电阻与输入电压成比例变化，从而导致每个电阻的压降发生变化。固定电阻和光敏电阻上的总压降将是相同的，但实际的压降将发生变化。

这就是分压器的本质。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

扩展domenix的出色答案...

“为什么要测量电阻上而不是光敏电阻上的压降？”

在具有与光敏电阻（R2）串联的固定电阻（R1）的电路（domenix答案中的第二张图）中，可以在固定电阻或光敏电阻两端测量光强水平时的电压变化（强度）在光敏电阻上发生变化。

光敏电阻的电阻随着光强度的增加而降低。

这意味着，随着光强度的增加，在光敏电阻两端测得的电压会降低，而在固定电阻两端测得的电压会增加。

因此，跨过光敏电阻的电压沿与检测到的光强度变化相反的方向变化。这可能不是您期望的结果，也可能不是您想要看到的行为。

如果测量固定电阻两端的电压，则会发现电压随着检测到的光强度的增加而增加。

根据您的需求和最终电路中的其他组件，您可以查看光敏电阻或固定电阻两端的电压。

另外，请记住，如果这对您的电路有帮助，则可以交换光敏电阻和固定电阻的位置。然后，随着被检测光的强度增加，在光敏电阻和固定电阻的接合处的电压将相对于地面增加。