Pengiraan pembahagi voltan oleh perintang

Kalkulator untuk mengira pembahagi voltan

Pembahagi voltan rintangan terdiri daripada dua perintang siri termasuk R1 dan R2, disambungkan kepada sumber voltan U. semasa melalui perintang akan sama mengikut kaedah pertama Kirchhoff dan kejatuhan voltan merentasi setiap perintang mengikut undang-undang Ohm adalah berkadar dengan rintangan.

Pembahagi voltan kapasitif digunakan dalam silih ganti litar semasa dan dikira analogi dengan pembahagi rintangan, tetapi bukannya perintang R1 dan R2, nilai kapasitor C1 dan C2 digunakan.

Pengiraan pembahagi voltan oleh perintang

Pembahagi voltan digunakan dalam litar elektrik jika perlu untuk menurunkan voltan dan mendapatkan beberapa nilai tetapnya. Ia terdiri daripada dua atau lebih unsur (perintang, rintangan reaktif). Pembahagi asas boleh diwakili sebagai dua bahagian rantai, yang disebut bahu. Kawasan antara voltan positif dan titik sifar adalah lengan atas, antara sifar dan tolak lengan bawah.

Pembahagi voltan pada perintang boleh digunakan untuk tegangan DC dan AC. Ia digunakan untuk voltan rendah dan tidak direka untuk menggerakkan mesin berkuasa. Pembahagi yang paling mudah terdiri daripada dua perintang yang berkaitan:

Pada pembahagi voltan rintangan, voltan rangkaian bekalan U digunakan, pada setiap resistor R1 dan R2 penurunan voltan berlaku. Jumlah U1 dan U2 akan sama dengan nilai U.

Selaras dengan dengan hukum Ohm (1):

1

Penurunan voltan akan berkadar terus dengan nilai rintangan dan magnitud semasa. Menurut undang-undang pertama Kirchhoff, Nilai semasa yang mengalir melalui rintangan adalah sama. Dari mana ia mengikuti bahawa penurunan voltan merentasi setiap perintang (2,3):

Kemudian voltan di seluruh segmen litar (4):

Daripada ini, kita menentukan nilai arus tanpa beban (5):

Jika kita menggantikan ungkapan ini dalam (2 dan 3), kita memperoleh formula untuk mengira penurunan voltan untuk pembahagi voltan pada perintang (6, 7):

Perlu dinyatakan bahawa nilai resistor pembahagi mestilah satu atau dua pesanan (semua bergantung kepada ketepatan yang diperlukan bekalan) kurang daripada rintangan beban. Sekiranya keadaan ini tidak dipenuhi, maka dengan pengiraan di atas, voltan yang digunakan akan dikira dengan kasar.

Untuk meningkatkan ketepatan, rintangan beban mesti diambil sebagai perintang yang terhubung selari dengan pembahagi. Dan juga menggunakan rintangan ketepatan (ketepatan tinggi).

Pemilihan rintangan dalam talian untuk pembahagi

Biar bekalan bekalan kuasa 24 VDC, kami mengandaikan bahawa nilai rintangan beban adalah berubah, tetapi nilai minimum adalah 15 kOhm. Ia adalah perlu untuk mengira parameter perintang bagi pembahagi, yang voltan keluarannya ialah 6 V.

Oleh itu, voltan: U = 24 V, U 2= 6V; Rintangan resistor tidak boleh melebihi 1.5 kOhm (sepuluh kali kurang daripada nilai beban). Kami mengambil R1 = 1000 Ohm, kemudian menggunakan formula (7) kita dapat:

Mengetahui besarnya rintangan kedua-dua perintang, kita dapati penurunan voltan pada lengan pertama (6):

Arus yang mengalir melalui pembahagi didapati dengan formula (5):

Litar pembahagi voltan pada resistor dikira di atas dan dimodelkan:

Penggunaan pembahagi voltan adalah cara yang sangat tidak ekonomis dan mahal untuk menurunkan nilai voltan, kerana tenaga yang tidak digunakan melesapkan pada rintangan (bertukar menjadi tenaga terma). Kecekapan adalah sangat rendah, dan kerugian kuasa pada perintang dikira oleh formula (8.9):

Menurut syarat-syarat yang dinyatakan, dua perintang diperlukan untuk pelaksanaan litar pemisah voltan:

Kuasa penuh, yang hilang:

Pembahagi voltan pada kapasitor digunakan dalam litar voltan selang voltan tinggi, dalam kes ini terdapat reaktansi.

Rintangan kapasitor dikira dengan formula (10):

Prosiding dari formula (10), adalah jelas bahawa rintangan kapasitor bergantung kepada dua parameter: C dan f. Lebih besar keupayaan kapasitor, semakin rendah rintangannya (proporsionalitas songsang). Untuk pembahagi kapasitif, pengiraan mempunyai bentuk (11, 12):

Satu lagi pembahagi voltan pada elemen reaktif adalah induktif, yang telah menemui aplikasi dalam mengukur teknologi. Rintangan elemen induktif pada voltan berselang-seli adalah berkadar terus dengan nilai induktans (13):

Penurunan voltan pada induktans (14,15):

Salah, terdapat kapasiti, semuanya betul)

Jika kita menggantikan dalam Persamaan №7 "U2 = R2 / (R1 + R2) * U1" kata perintang (R1 = R2 = 500 dan 500), menerima, bukan yang diingini 3.3 V dan 2.5 V:

500/1000 * 5 = 0.5 * 5 = 2.5.

output ialah 750 Ohm, pengiraannya adalah U2 = 3V, dan perintang, dengan cara itu, untuk sebab tertentu, tidak berubah jika voltan keluaran diubah dari 3V ke 3.9V. (.) Adakah terdapat kesilapan dalam kalkulator?

Saya juga tidak memasuki, kerana contoh yang dijelaskan akan memberi beban pada minimum 15K yang diperlukan.

Dan bagi pengiraan yang tepat, di mana untuk melampirkannya (beban) selari, di atas wayar cawangan atau di bawah? Dan adakah formula akan berubah pada masa yang sama? Saya jika difahami dengan betul 6B dan 0,018A yang diberikan oleh pembahagi, akan memberi 400Om. R = U / I. Sekurang-kurangnya 15 diperlukan.

Pembahagi voltan pada perintang. Formula pengiraan, kalkulator dalam talian

Pembahagi voltan - ini adalah litar mudah yang membolehkan anda mendapatkan voltan lebih rendah dari voltan tinggi.

Menggunakan hanya dua perintang dan voltan masukan, kita boleh membuat voltan keluaran yang merupakan pecahan tertentu dari voltan masukan. Pembahagi voltan adalah salah satu litar paling asas dalam elektronik. Dalam soal mengkaji operasi pembahagi voltan, dua perkara utama harus diperhatikan: ini adalah skema itu sendiri dan formula pengiraan.

Litar pembahagi voltan pada resistor

Litar pembahagi voltan termasuk sumber voltan masukan dan dua perintang. Di bawah ini anda dapat melihat beberapa pilihan skema untuk pembahagi imej, tetapi semuanya membawa fungsi yang sama.

Tunjukkan perintang, yang lebih dekat dengan tambah voltan masukan (Uin) sebagai R1, dan perintang lebih dekat dengan tanda minus sebagai R2. Drop voltan (Uout) pada resistor R2 adalah voltan dikurangkan yang diperoleh dengan menggunakan pembahagi voltan resistor.

Pengiraan pembahagi voltan oleh perintang

Pengiraan pembahagi voltan menganggap bahawa kita tahu sekurang-kurangnya tiga kuantiti dari litar di atas: voltan input dan rintangan kedua-dua perintang. Mengetahui jumlah ini, kita boleh mengira voltan keluaran.

Ini bukan latihan yang sukar, tetapi sangat penting untuk memahami bagaimana pembahagi voltan berfungsi. Pengiraan pembahagi adalah berdasarkan hukum Ohm.

Untuk mengetahui voltan yang ada pada output pembahagi, kita dapati formula berdasarkan hukum Ohm. Katakan kita tahu nilai-nilai Uin, R1 dan R2. Kini, berdasarkan data ini, kami memperoleh formula untuk Uout. Mari kita mulakan dengan penunjuk arus I1 dan I2, yang mengalir melalui perintang R1 dan R2 masing-masing:

Matlamat kami adalah untuk mengira Uout, yang agak mudah menggunakan undang-undang Ohm:

Baik. Kita tahu nilai R2, tetapi kita masih belum tahu I2 semasa. Tetapi kita tahu sesuatu mengenainya. Kita boleh menganggap bahawa I1 adalah sama dengan I2. Dalam kes ini, skim kami akan kelihatan seperti ini:

Apa yang kita tahu mengenai Uin? Nah, Uin adalah voltan pada kedua-dua perintang R1 dan R2. Resistor ini disambungkan secara siri, manakala rintangannya disimpulkan:

Dan, seketika, kita dapat mempermudahkan skema ini:

Undang-undang Ohm dalam bentuk paling sederhana: Uin = I * R. Ingat bahawa R terdiri daripada R1 + R2, formula boleh ditulis dalam bentuk berikut:

Dan sejak I1 adalah sama dengan I2, maka:

Persamaan ini menunjukkan bahawa voltan output adalah berkadar terus dengan voltan masukan dan nisbah rintangan R1 dan R2.

Pembahagi Voltan - kalkulator dalam talian

Nota: Masukkan nilai perpuluhan melalui titik

Nota: Masukkan nilai perpuluhan melalui titik

Penggunaan pembahagi voltan pada perintang

Dalam radio elektronik, terdapat banyak cara untuk memohon pembahagi voltan. Berikut adalah beberapa contoh di mana anda boleh menemui mereka.

Potentiometer adalah perintang berubah yang boleh digunakan untuk membuat pembahagi voltan laras.

Dari bahagian dalam, potensiometer adalah perintang dan hubungan gelongsor yang membahagikan perintang ke dalam dua bahagian dan bergerak di antara dua bahagian. Di luar, sebagai peraturan, potensiometer mempunyai tiga terminal: dua pin disambungkan ke terminal penghalang, manakala yang ketiga (pusat) disambungkan ke hubungan gelongsor.

Sekiranya kenalan penghantar sambungan kepada sumber voltan (satu hingga tolak, satu lagi ke tambah), terminal pusat potensiometer akan mensimulasikan pembahagi voltan.

Putarkan motor potentiometer ke kedudukan atas dan voltan keluaran akan sama dengan voltan masukan. Sekarang gerakkan enjin ke kedudukan terendah dan output akan menjadi voltan sifar. Jika kita menetapkan tombol potentiometer ke kedudukan tengah, kita mendapat separuh daripada voltan masukan.

Kebanyakan sensor yang digunakan dalam pelbagai peranti adalah peranti rintangan. Photoresistor adalah perintang yang berubah-ubah, yang mengubah rintangannya, berkadaran dengan jumlah kejadian cahaya di atasnya. Terdapat juga sensor lain, seperti sensor tekanan, pemecut dan termistor, dan sebagainya.

Juga, pembahagi voltan rintangan membantu mengukur voltan menggunakan mikrokontroler (jika terdapat ADC).

Contoh pembahagi voltan pada photoresistor.

Katakan rintangan photoresistor berbeza dari 1 kOhm (di bawah pencahayaan) hingga 10 kOhm (dalam kegelapan). Jika kita menambah litar dengan rintangan berterusan kira-kira 5.6 kOhm, maka kita boleh mendapatkan pelbagai variasi voltan output apabila perubahan intensiti cahaya fotoresistor berubah.

Seperti yang dapat kita lihat, ayunan voltan keluaran pada tahap pencahayaan dari cerah menjadi gelap adalah sekitar 2.45 volt, yang merupakan rangkaian yang sangat baik untuk operasi kebanyakan ADCs.

Secara ringkasnya, pembahagi voltan adalah rantaian pengesanan (perbandingan) dalam sistem kawalan automatik. Ia boleh dilihat dalam pengawal selia penjana voltan.

Artikel yang sangat baik, sayang sekali bahawa mengenai kuasa yang hilang itu tidak dikatakan satu perkataan.

Terima kasih, saya suka skim soalan, yang menunjukkan cara untuk menyatukan pembahagi

kanan (bawah) mengukur pukulan (Uout) c

Uout dan tolak masuk?

Mudah dan mudah difahami untuk memahami walaupun kanak-kanak itu.

Untuk kalkulator terima kasih yang istimewa - sangat mudah!

Alas. Kalkulator menjerit tidak berdosa!

Saya cuba untuk mengira pembahagi dari 6V ke 2.5V.

Maaf tidak boleh memasukkan tangkapan skrin.

Menurut formula 1: R1 = 4.8K, R2 = 22K, Vin = 6V, Vout = 4.4V. (Nilai perintang diambil dari keputusan formula 3)

Dengan formula 2: Vin = 6V, Vout = 2.5V, R1 + R2 = 26.4K. Hasilnya: R1 = 666.667, R2 = 3.333K. Jumlahnya, baik, tidak 26K, yang tersumbat dalam data asal.

Oleh formula3: Vin = 6B, Vout = 2.5B, R2 = 22K. Keputusan: R1 = 4.4K. (apabila mengira 30800 secara manual)

Ie. keputusannya tidak begitu dekat. Tetapi idea formula harus memberikan hasil yang sama.

Di samping itu, dalam formula 1. R1 adalah 4.8K, dengan Vout = 4.4V. Jika anda menentukan R1 4.84, hasilnya sudah 1.245. Ditambah 0.04K, dan voltan turun sebanyak 4 kali? Dan jika anda menambah 0,004K yang lain, maka output sudah 152 mV. Ie. 10 kali kurang daripada yang sebelumnya.

Secara umum, bukan air pancut.

Baca nota di bahagian bawah kalkulator ...

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

− 2 = 3