Pembahagi voltan untuk perintang, kapasitor dan induktor

Untuk memperoleh nilai voltan tetap sama dengan pecahan nilai awal, pembahagi voltan digunakan dalam litar elektrik. Pembahagi voltan boleh terdiri daripada dua atau lebih elemen, yang boleh menjadi perintang atau reaktansi (kapasitor atau induktor).

Pembahagi voltan - gabungan rintangan, digunakan untuk membahagikan voltan masukan ke bahagian.

Dalam bentuk yang paling sederhana, pembahagi voltan diwakili oleh sepasang bahagian litar elektrik yang disambungkan secara siri antara satu sama lain, yang disebut bahu pembahagi itu. Lengan atas adalah bahagian yang terletak di antara titik voltan positif dan titik sambungan yang dipilih bagi bahagian-bahagian, dan lengan bawah adalah bahagian antara titik sambungan (titik terpilih, titik nol) dan dawai biasa.

Pembahagi voltan perintang

Sudah tentu, pemisah voltan boleh digunakan dalam litar semasa langsung dan dalam litar semasa. Pembahagi resistor sesuai untuk kedua-dua litar, tetapi ia hanya digunakan dalam litar voltan rendah. Untuk kuasa peranti, pembahagi voltan pada perintang tidak digunakan.

Dalam bentuk yang paling sederhana, pembahagi voltan rintangan terdiri daripada hanya pasang perintangdisambung secara siri. Voltan yang dibahagi dibekalkan kepada pembahagi, sebagai hasilnya, pecahan tertentu voltan ini, berkadar dengan nilai perintang, jatuh pada setiap perintang. Jumlah voltan jatuh di sini sama dengan voltan yang dibekalkan kepada pembahagi.

Menurut hukum Ohm untuk seksyen litar elektrik, pada setiap perintang, penurunan voltan akan berkadar langsung dengan arus dan nilai rintangan perintang. Dan mengikut peraturan pertama Kirchhoff, arus melalui litar ini akan sama di mana-mana. Oleh itu, bagi setiap perintang terdapat penurunan voltan:

Dan voltan di hujung litar akan sama dengan:

Dan semasa dalam litar pembahagi akan:

Sekarang, jika kita menggantikan ungkapan untuk arus ke dalam formula untuk jatuh voltan merentasi perintang, kita memperoleh formula untuk mencari nilai voltan pada setiap perintang pembahagi:

Memilih nilai rintangan R1 dan R2, anda boleh memilih mana-mana bahagian voltan keseluruhan input. Dalam kes apabila voltan perlu dibahagikan kepada beberapa bahagian, beberapa rintangan disambung secara siri dengan sumber voltan.

Apabila menggunakan pembahagi voltan pada resistor untuk pelbagai tujuan, adalah penting untuk memahami bahawa beban yang disambungkan kepada salah satu senjata pembahagi, sama ada alat pengukur atau sesuatu yang lain, mesti mempunyai rintangan sendiri yang lebih besar daripada jumlah rintangan perintang yang membentuk pembahagi tersebut. Jika tidak, rintangan beban itu sendiri perlu diambil kira dalam pengiraan, dianggap sebagai selari dengan perintang bahu, yang merupakan sebahagian daripada pembahagi.

Contohnya: terdapat sumber voltan DC 5 volt, perlu memilih resistor untuk pembahagi voltan untuk mengeluarkan isyarat pengukuran 2 volt dari pembahagi. Kuasa yang boleh diabaikan di pembahagi tidak boleh melebihi 0.02 watt.

Penyelesaian: Hendaklah kuasa maksimum yang dibuang oleh pembahagi menjadi 0.02 W, maka kita akan menemui rintangan minimum minimum pembahagi pada 5 volt dari hukum Ohm, ia akan berubah menjadi 1250 Ohms. Katakan 1.47 kOhm menjadi rintangan jumlah pembahagi yang dipilih oleh kami, maka 2 volt akan jatuh pada 588 ohms. Kami memilih perintang berterusan pada 470 ohm dan pemboleh ubah pada 1 kOhm. Tetapkan perintang ubah kepada 588 ohms.

Resistor pembahagi voltan banyak digunakan hari ini dalam litar elektronik.Dalam skema ini, nilai-nilai perintang untuk pemisah dipilih berdasarkan parameter elemen aktif litar. Sebagai peraturan, pembahagi berada dalam litar pengukuran litar, di dalam litar balas suis pengubah voltan, dan lain-lain. Yang kurang daripada penyelesaian sedemikian adalah bahawa para penebat menghilangkan kuasa dalam diri mereka dalam bentuk haba, bagaimanapun, kesesuaian itu membenarkan kerugian tenaga kecil ini.

Pembahagi voltan kapasitor

Dalam litar semasa selari, dalam litar voltan tinggi, pembahagi voltan digunakan pada kapasitor. Ia menggunakan sifat reaktif rintangan kapasitor dalam litar AC. Besarnya reaktansi kapasitor dalam litar arus bergantian bergantung pada kapasitansi kapasitor dan kekerapan voltan. Inilah formula untuk mencari ketahanan ini:

Rumusan ini menunjukkan bahawa kapasiti elektrik kapasitor lebih tinggi - semakin rendah rintangan reaktif (kapasitif) dan semakin tinggi frekuensi - semakin rendah reaktansi. Pembahagi sedemikian digunakan dalam mengukur litar Litar AC, penurunan voltan pada bahu dianggap sama dengan kes dengan rintangan aktif yang berterusan (perintang, lihat di atas).

Kelebihan kapasitor yang digunakan dalam pemisah adalah bahawa pelesapan tenaga dalam bentuk haba adalah minimum, dan hanya bergantung pada kualiti dielektrik.

Pembahagi Voltan Induktor

Pembahagi voltan induktif adalah satu lagi pembahagi yang digunakan dalam mengukur elektronik arus silih ganti, terutamanya dalam litar voltan rendah yang beroperasi pada frekuensi tinggi. Rintangan gegelung untuk arus bolak-balik frekuensi tinggi terutamanya secara reaktif (induktif), didapati oleh formula:

Rumusan ini menunjukkan bahawa induktansi yang lebih besar dan frekuensi yang lebih tinggi, semakin tinggi gegelung gegelung untuk arus bolak. Adalah penting untuk memahami bahawa gegelung gegelung mempunyai rintangan aktif, jadi kuasa yang hilang dalam bentuk haba, yang merupakan ciri pembahagi pada induktor, adalah lebih tinggi daripada pembahagi pada kapasitor.

Dalam elektronik amatur, pembahagi voltan sering digunakan. apabila menyambung sensor analog kepada modul Arduino.