Как работает делитель напряжения понятным языком
Резисторы в основном используются для ограничения тока в цепи, но они также действуют для уменьшения входного напряжения. В конфигурации резистивного делителя они принимают входное напряжение и делят его на два или более выходных напряжения, которые пропорциональны сопротивлению. По этой причине резисторы также называют делителями напряжения.
Резистор – это электрический компонент, ток I которого пропорционален напряжению V. Константа пропорциональности – это сопротивление R. Линейный резистор подчиняется закону Ома V = IR.
Резисторы добавляются в цепи последовательно или параллельно. В схемах делителя напряжения они соединены друг с другом последовательно. Резисторы образуют последовательную цепь, когда они размещаются рядом друг с другом. Все они имеют одинаковый ток, но входное напряжение делится между ними в зависимости от значения каждого отдельного сопротивления. Таким образом, схема действует как редуктор напряжения, если выходное напряжение используется в качестве входа для другой схемы или устройства.
Чтобы спроектировать делитель напряжения, вы должны иметь представление о величине напряжения, до которого нужно уменьшить напряжение источника питания. Как только вы это узнаете, используйте формулу делителя напряжения, чтобы разработать соответствующую последовательную схему.
Для последовательной схемы с двумя резисторами Vвх = V1 + V2. Общее сопротивление определяется путем непосредственного сложения каждого резистора. Ток I одинаков для каждого из них. Подстановка Vвх в закон Ома дает Vвх = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Следовательно, I = Vвх / (R1 + R2).
Объединение закона Ома с уравнением для I выше дает Vвых = V2 = IR2 = (Vвх / (R1 + R2)) _ R2. Следовательно, Vвых = R2_Vвх / (R1 + R2). Vвых – это формула резистора для понижения напряжения, более известная как формула делителя напряжения.
Например, два резистора включены последовательно, с R1 = 10 Ом и R2 = 100 Ом. Они подключены к 1,5-вольтовой батарее. Чтобы найти выходное напряжение, используйте Vвых = (100 Ом) (1,5 В) / (10 Ом + 100 Ом) = 1,3 В. Проверьте схему, собрав ее и используя мультиметр для измерения выходного напряжения.
Еще пример. Вам дается 9-вольтовая батарея, и вам нужно, чтобы на выходе было примерно 6 вольт. Предположим, R1 составляет 330 Ом. Используйте уравнение делителя напряжения, чтобы узнать, каким должен быть R2. Используя формулу для Vвых, R2 должно быть около 825 Ом. Если не удается найти 825-800 Ом и точность не требуется, замените резистор на 10-20% от необходимого значения.
© digitrode.ru