Верига на делителя на напрежението

А напрежение или потенциален делител верига обикновено се използва съединение в електрониката, когато входното напрежение трябва да бъде превърнато в друго напрежение по-ниско от след оригинала. Това е много полезно за всички аналогови схеми, където се изискват променливи напрежения, поради което е важно да се разбере как работи тази верига и как да се изчислят стойностите на резисторите, необходими за изработване на верига на делител на напрежение за извеждане на желаното напрежение.

Необходим материал

• Резистор (1k - 1 носа, 10k - 1 носа)
• Батерия - 9V
• Мултиметър
• Свързване на проводници
• Макет

Електрическа схема

Схема на делител на напрежение е много проста схема, изградена само от два резистора (R1 и R2), както е показано по-горе в схемите на схемите. Необходимото изходно напрежение (V _OUT) може да бъде получено през резистора R2. Използвайки тези два резистора, ние можем да преобразуваме входно напрежение във всяко необходимо изходно напрежение.

ЗАБЕЛЕЖКА: Изходното напрежение (V _OUT) винаги е по-малко от входното напрежение (V _IN)

Формула на делителя на напрежението

Да приемем, че ако токът (I) в изходния проводник е нула, тогава връзката между входното напрежение (V _IN) и изходното напрежение (V _out) се определя като:

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Уравнение на делителя на напрежението)

Където,

V _OUT = изходно напрежение

V _IN = входно напрежение

R ₁ = горен резистор

R ₂ = Долен резистор

Доказателство за формула на потенциален разделител

Според закона на Ом напрежението през идеален проводник е равно на тока, протичащ през него.

Напрежение = Ток * Съпротивление

V = IR

Сега, според схемата

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… уравнение (1) V _OUT = I * R ₂… уравнение (2)

Поставяйки стойността на „ I “ от уравнение (1) в уравнение (2), имаме

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Неща, които трябва да имате предвид

• Ако стойността на R1 е равна на R2, тогава стойността на изходното напрежение е половината от входната стойност.
• Ако стойността на R1 е много по-малка от R2, тогава стойността на изходното напрежение ще бъде приблизително равна на входното напрежение.
• Ако стойността на R1 е много по-голяма от R2, тогава стойността на изходното напрежение ще бъде приблизително равна на нула.

Работа на верига с делител на напрежение

Според примерната схема на делителя на напрежението, която използвахме тук, взехме 9V като входно напрежение и стойността на съпротивлението R ₁ и R ₂ са съответно 1k и 10k. На практика получаваме 8.16V като изходно напрежение, както е показано на горното изображение.

Нека опитаме теоретично, V _IN = 9V, R1 = 1 кило ома и R2 = 10 кило ома . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V

Има много малка разлика между практическата и теоретичната стойност, тъй като батерията не осигурява точно 9V.

Друг важен фактор, който трябва да се вземе предвид при избора на стойностите на резистора, е неговата мощност (P). След като разберете стойностите на I (въз основа на натоварване), V _IN, R ₁ и R ₂, добавете R ₁ и R ₂ заедно, за да получите R _ОБЩО и използвайте калкулатора на закона Омс, за да разберете мощността (вата), необходима за резисторите. Или просто използвайте формулите P = VI, за да вземете решение за мощността на вашия резистор. Ако не бъде избрана подходяща номинална мощност, резисторът ще прегрее и може също да изгори.

Калкулатор на делителя на напрежението

Можете директно да използвате калкулатора на делителя на напрежението по-долу, за да изчислите някоя от стойностите, посочени във формулите на делителя на напрежението.

Приложения на веригата с делител на напрежение

Веригите на напрежението или потенциалните разделители често се използват в различни проекти и приложения. По-долу са дадени някои примери за вериги, където се използва концепция за потенциален разделител:

• Цифров волтметър Arduino
• Измерване на интензитета на светлината
• Raspberry Pi ADC Урок
• Arduino Ohm метър
• Детектор на тъмнината
• Raspberry Pi аварийна лампа