Вписываем значения и кликаем мышкой в таблице

Практическая работа «Расчёт резистивного делителя напряжения»

Практическая работа № 1

Расчёт резистивного делителя напряжения

Цель: Уметь рассчитывать элементы схемы; знать принципы соотношений между значениями показателей сигналов; уметь применять полученные данные для построения временной диаграммы.

1 Задание

1.1 Начертить схему резистивного делителя напряжения.

1.2 Рассчитать сопротивления резисторов для получения коэффициента передачи.

1.3 Округлить найденное сопротивление до стандартного номинала.

1.4 Определить полученный коэффициент передачи, сравнить его с заданным, оценить погрешность и сделать выводы к её допуску.

1.5 Определить амплитуду выходного напряжения.

1.6 Рассчитать мощность, которую рассеивают резисторы и обозначить на схеме номиналы мощностей резисторов.

1.7 Показать в масштабе эпюры входного и выходного напряжений, обращая внимание на фазу сигналов (вверху входное напряжение, внизу – выходное).

2 Исходные данные

2.1 Входное сопротивление R_вх ≥ 1 кОм.

2.2 Амплитуда входного напряжения U_{m вх} = 10 + M, В.

Здесь и дальше: М – предпоследняя, а N – последняя цифры зачётной книжки.

3 Методические указания к решению задания

3.1 Привести схему резистивного делителя напряжения.

Рисунок 3.1 – Схема резисторного делителя напряжения

Согласно условию задания

R_вх ≥ 1 кОм

А так как в данном случае резисторы соединены последовательно, то входное сопротивление цепи равно:

R_вх (1.1)

Из данной формулы видно, что коэффициент передачи будет равным:

(1.2)

Как видно по рисунку 1 и формуле 1.1 входное сопротивление зависит как от сопротивления резистора R1, так и от сопротивления резистора R2. Для выполнения условия задачи можно задать сопротивление одного из этих резисторов равным 1 кОм. Если задать R2 = 1 кОм, то в таком случае R

Тогда значение резистора R1

R1 =((10+N)-1) ^. 1000, Ом

3.3 Из Приложения найти ближайшую стандартную величину R1.

3.4 Рассчитать коэффициент передачи делителя с новыми значениями.

К_рас =

Определить погрешность коэффициента передачи:

∆К = К_рас – К

δ% =

Так как в реальности нельзя изготовить идеальный резистор, все резисторы имеют шкалу допуска разброса параметров. Необходимо выбрать тип резистора из Рядов номинальных значений сопротивлений с ближайшим допустимым отклонением от номинала. Соответственно погрешность δ% будет равна номинальному отклонению.

3.5 Определить амплитуду выходного напряжения

U_{m вых} = К_рас ^. U_{m вх} (1.3)

3.6 Рассчитать мощности, которые рассеивают резисторы по формуле:

P = U ^. I = U² / R = I^{2 .} К (1.4)

Также используйте формулу:

U_{m вх}

Выберите номинальные величины мощностей резисторов.

3.7 На графике покажите эпюры входного и выходного напряжений.

4 Пример расчета (для М =1, N=4)

4.1 Приведем схему резистивного делителя напряжения.

Рисунок 4.1 – Схема резистивного делителя напряжения

4.2 Рассчитаем заданный коэффициент передачи делителя.

Согласно условию задания

R_вх ≥ 1 кОм

А так как в данном случае резисторы соединены последовательно, то входное сопротивление цепи равно:

R_вх (1.1)

Из данной формулы видно, что коэффициент передачи будет равным:

(1.2)

Как видно по рисунку 3.1 и формуле 1.1 входное сопротивление зависит как от сопротивления резистора R1, так и от сопротивления резистора R2. Для выполнения условия задачи можно задать сопротивление одного из этих резисторов равным 1 кОм. Если задать R2 = 1 кОм, то в таком случае R_вх > 1кОм.

Тогда значение резистора R1

R1 =((10+ -1) ^. 1000=(14-1) ^. 1000=13000, Ом

4.3 Из Приложения находим ближайшую стандартную величину R1=13кОм.

4.4 Рассчитать коэффициент передачи делителя с новыми значениями.

Крас

Определить погрешность коэффициента передачи:

∆К = К_рас – К=0,071 – 0,071=0

δ% = = ^. 100%= 0%

Но так как в реальности нельзя изготовить идеальный резистор, все резисторы имеют шкалу допуска разброса параметров. Мы выбрали тип резистора из ряда Е24, для которого допустимые отклонения от номинала составляет ± 5% . Соответственно δ% = 5% .

Полученное значение погрешности не превышает 5%, что удовлетворяет условию.

4.5 Определим амплитуду выходного напряжения

U_{m вых} = К_рас ^. U_{m вх} (1.3)

4.6 Рассчитаем мощности, которые рассеивают резисторы по формуле:

P = U ^. I = U² / R = I^{2 .} К (1.4)

U_{m вх} = 10 + M = 10 + 1 = 11 В

U_{m вых} = 0,071 ^. 11 = 0,781 В

Так как U_{m вх} = U_{m R1} + U_{m R2} = U_{m R1} + U_{m вых}

U_{m R1} = U_{m вх} — U_{m вых} = 11 – 0,781 = 10,219, В

P_R2 = U²_{m вых} / R2 = 0,781² / 1000 = 6,1 ^. 10^-4, Вт

P_R1 = U²_{m R1} / R1 = 10,219² / 13000 = 8,03 ^. 10^-3, Вт

Выбираем номинальные величины мощностей резисторов.

P_R1 = 0,125 Вт; P_R2 = 0,125 Вт.

4.7 На графике покажем эпюры входного и выходного напряжений.

Рисунок 4.2 – Эпюры входного и выходного напряжений делителя

Приложение

Ряды номинальных значений сопротивлений, емкостей и индуктивностей с допуском ±5 % и более

Е3

Е6

Е12

Е24

Е3

Е6

Е12

Е24

Е3

Е6

Е12

Е24

1

1

1

1

2.2

2.2

2.2

2.2

4.7

4.7

4.7

4.7

1.1

2.4

5.1

1.2

1.2

2.7

2.7

5.6

5.6

1.3

3

6.2

1.5

1.5

1.5

3.3

3.3

3.3

6.8

6.8

6.8

1.6

3.6

7.5

1.8

1.8

3.9

3.9

8.2

8.2

2

4.3

9.1

Номиналы соответствуют числам, приведенным в таблице и числам, полученным умножением на 10ⁿ, где n — целое положительное или отрицательное число.

Ряд Е3 соответствует отклонению от номинального значения ±50%
Ряд Е6 соответствует отклонению от номинального значения ±20%
Ряд Е12 соответствует отклонению от номинального значения ±10%
Ряд Е24 соответствует отклонению от номинального значения ±5%.

Расчёты электрических цепей

Расчёт электрических цепей онлайн. Популярные и часто применяемые формулы для расчётов.

Для удобства есть более быстрый сервер — зеркало — Расчёт электрических цепей онлайн.

Достаточно вписать значения и кликнуть мышкой в таблице.

Расчёт реактивного сопротивления катушки индуктивности L и емкости конденсатора С.

Расчёт параллельного соединения двух резисторов и последовательного соединения двух конденсаторов. Общее сопротивление.

Расчёт резистивного и ёмкостного делителей напряжения. Резистивный делитель. Емкостный делитель.

Резонансная частота. Расчёт частоты резонанса контура и фильтра RC. Частота среза ФНЧ и ФВЧ фильтра.

Расчёт реактивных потерь и компенсации. Компенсация реактивной мощности и потерь в цепях переменного тока.

Решение задач и курсовых по электротехнике Сайт Электротехника и электроника на «пять»

Схема резистивного делителя напряжения:

(1)

Простейший резистивный делитель напряжения представляет собой два последовательно включённых резистора R₁ и R₂, подключённых к источнику напряжения U. Поскольку резисторы соединены последовательно, то ток через них будет одинаков в соответствии с Первым законом Кирхгофа. Падение напряжения (уменьшение потенциала при перемещении заряда от одной точки цепи до другой её точки) на каждом резисторе согласно закону Ома будет пропорционально сопротивлению (ток, как было установлено ранее, одинаков):

U=I·R;

Для каждого резистора:

U₁=I·R₁

U₂=I·R₂

Разделив выражение для U₁ на выражение для U₂ в итоге получаем:

U₁/U₂=R₁/R₂;

Таким образом, отношение напряжений U₁ и U₂ в точности равно отношению сопротивлений R₁ и R₂.

Используя равенство

U=U₁+U₂

Получим формулу, связывающую выходное(U₂) и входное(U) напряжение делителя:

U₂=U·R₂/(R₂+R₁)

Следует обратить внимание, что сопротивление нагрузки делителя напряжения должно быть много больше собственного сопротивления делителя, так, чтобы в расчетах этим сопротивлением, включенным параллельно R₂ можно было бы пренебречь. Для выбора конкретных значений сопротивлений на практике, как правило, достаточно следовать следующему алгоритму. Сначала необходимо определить величину тока делителя, работающего при отключенной нагрузке. Этот ток должен быть значительно больше тока (обычно принимают превышение от 10 раз по величине), потребляемого нагрузкой, но, однако, при этом указанный ток не должен создавать излишнюю нагрузку на источник напряжения . Исходя из величины тока, по закону Ома определяют значение суммарного сопротивления R=R₁+R₂. Остается только взять конкретные значения сопротивлений из стандартного ряда, отношение величин которых близко́ требуемому отношению напряжений, а сумма величин близка расчетной. При расчете реального делителя необходимо учитывать температурный коэффициент сопротивления, допуски на номинальные значения сопротивлений, диапазон изменения входного напряжения и возможные изменения свойств нагрузки делителя, а также максимальную рассеиваемую мощность резисторов — она должна превышать выделяемую на них мощность P=I²·(R₁+R₂), где I — ток источника при отключенной нагрузке (в этом случае через резисторы течет максимально возможный ток) .

Делитель напряжения — это… Что такое Делитель напряжения?

Дели́тель напряже́ния — устройство, в котором входное и выходное напряжение связаны коэффициентом передачи .^[1]

В качестве делителя напряжения обычно применяют регулируемые сопротивления (потенциометры). Можно представить как два участка цепи, называемые плечами, сумма напряжений на которых равна входному напряжению. Плечо между нулевым потенциалом и средней точкой называют нижним, а другое — верхним. Различают линейные и нелинейные делители напряжения. В линейных выходное напряжение изменяется по линейному закону в зависимости от входного. Такие делители используются для задания потенциалов и рабочих напряжений в различных точках электронных схем. В нелинейных делителях выходное напряжение зависит от коэффициента нелинейно. Нелинейные делители напряжения применяются в функциональных потенциометрах.^[1] Сопротивление может быть как активным, так и реактивным.

Резистивный делитель напряжения

Простейший резистивный делитель напряжения представляет собой два последовательно включённых резистора и , подключённых к источнику напряжения . Поскольку резисторы соединены последовательно, то ток через них будет одинаков в соответствии с Первым правилом Кирхгофа. Падение напряжения на каждом резисторе согласно закону Ома будет пропорционально сопротивлению (ток, как было установлено ранее, одинаков):

.

Для каждого резистора:


Разделив выражение для на выражение для в итоге получаем:
Таким образом, отношение напряжений и в точности равно отношению сопротивлений и .
Используя равенство
, в котором , а
И, выражая из него соотношение для тока:

Получим формулу, связывающую выходное ( ) и входное ( ) напряжение делителя:

Следует обратить внимание, что сопротивление нагрузки делителя напряжения должно быть много больше собственного сопротивления делителя, так, чтобы в расчетах этим сопротивлением, включенным параллельно можно было бы пренебречь. Для выбора конкретных значений сопротивлений на практике, как правило, достаточно следовать следующему алгоритму. Сначала необходимо определить величину тока делителя, работающего при отключенной нагрузке. Этот ток должен быть значительно больше тока (обычно принимают превышение от 10 раз по величине), потребляемого нагрузкой, но, однако, при этом указанный ток не должен создавать излишнюю нагрузку на источник напряжения . Исходя из величины тока, по закону Ома определяют значение суммарного сопротивления . Остается только взять конкретные значения сопротивлений из стандартного ряда, отношение величин которых близко́ требуемому отношению напряжений, а сумма величин близка расчетной. При расчете реального делителя необходимо учитывать температурный коэффициент сопротивления, допуски на номинальные значения сопротивлений, диапазон изменения входного напряжения и возможные изменения свойств нагрузки делителя, а также максимальную рассеиваемую мощность резисторов — она должна превышать выделяемую на них мощность , где  — ток источника при отключенной нагрузке (в этом случае через резисторы течет максимально возможный ток) .

Применение

Делитель напряжения имеет важное значение в схемотехнике. В качестве реактивного делителя напряжения как пример можно привести простейший электрический фильтр, а в качестве нелинейного — параметрический стабилизатор напряжения.

Делители напряжения использовались как электромеханическое запоминающее устройство в АВМ. В таких устройствах запоминаемым величинам соответствуют углы поворота реостатов. Подобные устройства могут неограниченное время хранить информацию.^[1]

Усилитель напряжения

Делитель напряжения может использоваться для усиления входного напряжения — это возможно, если , а  — отрицательно, например как на участке вольт-амперной характеристики туннельного диода^{[источник не указан 213 дней]}

Ограничения в применении резистивных делителей напряжения

• Номинал сопротивлений делителя должен быть в 100 — 1000 раз меньше, чем номинальное сопротивление нагрузки.

• Малые значения сопротивлений, являющихся делителем напряжения, приводят к возникновению больших токов в делителе. Снижается КПД схемы из-за нагрева сопротивлений.

• Резистивный делитель напряжения нельзя использовать для подключения мощных электрических приборов: электрические машины, нагревательные элементы.

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 11282-93 (МЭК 524-75) — Резистивные делители напряжения постоянного тока

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5

Ссылки

Делители напряжения — схемы, уравнения и приложения

Делитель напряжения, также известный как делитель потенциала, представляет собой очень распространенную простую схему, которая используется для преобразования большого напряжения в малое напряжение. Из этой статьи вы узнаете о:

• Что такое делитель напряжения?
• Схемы делителя напряжения
• Уравнение / формула делителя напряжения
• Применение делителей напряжения

Что такое делитель напряжения?

• Пассивная линейная схема, вырабатывающая выходное напряжение, составляющее часть входного напряжения.
• Он уменьшает входное напряжение до меньшего напряжения в зависимости от соотношения двух резисторов путем распределения входного напряжения между компонентами делителя.
• Часто используется для подачи напряжения, отличного от имеющегося в наличии аккумулятора или источника питания.
• Выходное напряжение делителя напряжения зависит от сопротивления входящей нагрузки.

Схема делителя напряжения

Схема делителя напряжения обычно выглядит так в схеме с последовательностью из 2 резисторов.

• R1 = резистор, ближайший к входному напряжению (Vin)
• R2 = резистор, ближайший к земле
• В _вход = входное напряжение
• В _выход = выходное напряжение на R2, которое является разделенным напряжением (1/4 входное напряжение)

Формула / уравнение делителя напряжения

Уравнение для определения выходного напряжения цепи делителя:

R2 / R1 + R2 = Ratio определяет масштабный коэффициент уменьшенного напряжения.

Например,
В _в = 100, ₁ = 20, ₂ = 10

С помощью калькулятора получите:

Правило делителя напряжения

• Правило деления напряжения гласит: Напряжение, разделенное между двумя последовательными резисторами, прямо пропорционально их сопротивлению.
• Это означает, что ваша схема может иметь более 2 резисторов!
• Формула правила делителя напряжения:

Пример уравнения правила делителя напряжения:

Закон Ома

Теперь мы можем использовать закон Ома для расчета напряжения, протекающего через каждый резистор:

• Уравнение для закона Ома = E = IR
  • E = Ток на каждом резисторе
  • I = Ток цепи
  • R = Сопротивление

Таким образом, ток на каждом резисторе составляет 5 В, 10 В и 15 В. соответственно!

Упрощенные уравнения

• Если вы решаете для R1,

• Если вы решаете для R2, ​​

Применение делителей напряжения

очень распространены и используются во многих приложениях.Вот несколько примеров того, где находится схема делителя напряжения:

Потенциометр

• Потенциометр — это пассивный электронный компонент с функцией скольжения или вращения, который действует как регулируемый делитель напряжения.
• Входное напряжение подается по всей длине потенциометра, а выходное напряжение (падение напряжения) регулируется с помощью фиксированного и скользящего контакта потенциометра.
• Существует два типа потенциометров
  • Поворотные потенциометры (поворотная ручка)
  • Линейный потенциометр (ползунок)
• Компания Seeed предлагает оба типа!

Grove — Потенциометр скольжения

• Как это работает?
  • Ручной стеклоочиститель, который перемещается, касается резистивной полосы материала.Когда он перемещается ближе к клемме 1 и дальше от клеммы 2, сопротивление уменьшается до клеммы 1, в то время как сопротивление увеличивается на клемме 2, и наоборот.
• Потенциометр полезен для получения переменного напряжения от источника постоянного напряжения. Он может подключать внешние клеммы потенциометра к источнику напряжения и контролировать необходимое напряжение между потенциометром и одной из внешних клемм вашей цепи.
• Потенциометр Grove — Slide включает линейный переменный резистор с максимальным сопротивлением 10 кОм.При перемещении ползунка выходное напряжение будет варьироваться от 0 В до применяемого вами Vcc.
• Он подключается к другим модулям Grove через стандартный 4-контактный кабель Grove.
• Ниже приведено изображение принципиальной схемы потенциометра:

• У него много целей, например, в качестве регулируемого резистора, автономного, делителя напряжения с Arduino или даже в качестве устройства интерфейса пользователя (HID), что означает, что его можно использовать для управления автомобилем!
• Некоторые проекты, которые вы можете выполнять с помощью Grove — Slide Potentiometer, похожи на создание собственного Beatbox или Boombox с Arduino!

Grove — Датчик угла поворота (P)

• Датчик угла поворота Grove-Rotary (P) способен выдавать аналоговый выходной сигнал от 0 до Vcc (5 В постоянного тока с Seeeduino) на разъеме D1.
• Со значением сопротивления 10 кОм идеально подходит для использования с Arduino.
• Он поддерживается на всех платформах MCU, таких как Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone, Wio, а также LinkIt ONE.
• Один из проектов, который вы можете сделать с этим потенциометром, — это использовать его для управления яркостью светодиодов.

Grove — Делитель напряжения

• Grove — делитель напряжения предоставляет интерфейс для измерения внешнего напряжения, который устраняет необходимость подключения сопротивления к входному интерфейсу.
• С помощью дискового переключателя вы можете легко выбрать коэффициент усиления напряжения, что упрощает его использование.

Чтение резистивных датчиков

• Большинство датчиков представляют собой простые резистивные устройства, такие как наш Grove — инфракрасный датчик отражения. Однако большинство из них могут считывать только напряжение, но не сопротивление.
• Добавив в схему еще один резистор, мы можем создать делитель напряжения вместе с датчиком.
• Поскольку мы можем проверить выход делителя напряжения, теперь мы можем рассчитать величину сопротивления датчика.
• Пример схемы показан ниже, где R2 — резистивный датчик:

• Например, резистивный датчик представляет собой датчик температуры Grove, который представляет собой термистор с сопротивлением комнатной температуры 350 Ом, где сопротивление R1 фиксировано на 350 Ом
• Использование уравнения делителя напряжения:

Переключатели уровня

• Что происходит, когда встречаются датчик и микроконтроллер с двумя разными напряжениями? Без выравнивания напряжения, например, напрямую связав микроконтроллер с логическим выходом 5 В с микроконтроллером 3.Входной датчик 3 В может вызвать повреждение цепи 3,3 В.
• Вот где главный герой: делитель напряжения спасает положение, действуя как переключатель уровня, который соединяет две цепи, использующие разные рабочие напряжения.
• Делитель напряжения может помочь снизить напряжение с микроконтроллера (например, с 5 В до 3,3 В), чтобы избежать повреждения датчика, что делает его безопасным для обращения с датчиком.
• Обратите внимание, что делитель напряжения может работать только в одном направлении: понижать напряжение, но не повышать.
• Вот таблица комбинаций резисторов для понижения часто встречающихся напряжений:

• Обратите внимание, что не рекомендуется использовать делитель напряжения для понижения уровня большой нагрузки, такой как 12В. до 5 В, поскольку они не предназначены для подачи такого питания на нагрузку, как с такой нагрузкой, это может расплавить резистор.(Вместо этого вы можете использовать регуляторы напряжения, такие как наш регулируемый преобразователь постоянного и постоянного тока (1,25 В — 35 В и 3 А)

Резюме

Обладая всеми знаниями делителя напряжения в ваших руках, вы можете превратить любое напряжение в меньшее, как фокусник! Хотите проверить свои навыки, создав свой собственный проект делителя напряжения? Вот несколько идей проектов, которые помогут вам начать использовать потенциометр и Arduino для создания битбокса или бумбокса на нашей вики-странице: Grove — Slide Potentiometer Wiki

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

Что такое делитель напряжения?

Делитель напряжения представляет собой простую схему, которая может понижать напряжение.Он распределяет входное напряжение между компонентами схемы. Лучшим примером делителя напряжения являются два последовательно соединенных резистора, при этом входное напряжение прикладывается к паре резисторов, а выходное напряжение снимается с точки между ними. Он используется для создания разных уровней напряжения от общего источника напряжения, но с одинаковым током для всех компонентов в последовательной цепи.

Падение напряжения и входное напряжение

Падение напряжения на R2 — это выходное напряжение, а также разделенное напряжение в цепи.Делитель напряжения относительно земли создается путем последовательного соединения двух резисторов. Входное напряжение прикладывается к последовательным сопротивлениям R ₁ и R ₂ , а выходное напряжение — через R ₂ . Отсюда следует, что то же самое значение электрического тока, протекающего через каждый резистивный элемент цепи, некуда больше деваться. Таким образом обеспечивается падение напряжения IxR на каждом резистивном элементе.

Имея напряжение питания, мы можем применить закон напряжения Кирхгофа и закон Ома, чтобы найти падение напряжения на каждом резисторе, рассчитанное исходя из общего тока, протекающего через них.

Используя KVL (закон Кирхгофа),

С законом Ома,

Используя два приведенных выше уравнения, вы получите:

Уравнения делителя напряжения

В делителе напряжения выходное напряжение всегда уменьшает входное напряжение и ток, протекающий через последовательную сеть, которые можно рассчитать с помощью закона Ома, I = V / R. Поскольку ток общий для обоих резисторов, ток на них одинаков.Мы можем рассчитать падение напряжения на резисторе R ₂ , используя следующее уравнение:

Из приведенного выше уравнения вы можете решить падение напряжения на R ₂ :

Аналогично, для резистора R ₁ можно использовать уравнение:

Тогда при решении падения напряжения на R1:

Пример задачи

Рассчитайте падение напряжения, возникающее на каждом резисторе, и сколько тока будет протекать через резистор 30 Ом, подключенный последовательно с резистором 50 Ом, когда напряжение питания на последовательной комбинации составляет 10 вольт постоянного тока.

Расчет сопротивления

Рассчитайте общее сопротивление в цепи и просто сложите все это, поскольку резисторы включены последовательно.

Общее сопротивление позволит вам рассчитать ток, протекающий в резисторах.

Используя приведенные выше уравнения, можно рассчитать падение напряжения на резисторах.

Вы должны знать подаваемое напряжение и сопротивление нагрузки при создании делителя напряжения для конкретной нагрузки.Делитель напряжения должен иметь только 10% тока утечки — ток, непрерывно потребляемый от источника напряжения, чтобы уменьшить влияние изменений нагрузки или обеспечить падение напряжения на резисторе. Это означает, что ток, проходящий через нагрузку, в десять раз больше тока, проходящего через нижнюю часть делителя напряжения на землю.

Например:

Этот делитель напряжения должен обеспечивать напряжение 25 В и ток 910 мА на нагрузку от источника напряжения 100 В.

Расчет R1 и R2

Определите размер резистора, используемого в цепи делителя напряжения, используя 10% эмпирическое правило. Ток в резисторе делителя должен составлять примерно 10% тока нагрузки. Этот ток, который не проходит ни через одно из устройств нагрузки, называется током утечки.

Сначала определите требования к нагрузке и доступный источник напряжения.

Затем найдите истекающий ток, применив правило 10%.

После получения тока утечки теперь можно рассчитать сопротивление кровотока на R1.

Затем найдите общий ток, сложив ток нагрузки и утечки.

Теперь по рассчитанным значениям вы можете найти значение R2.

Теперь вы можете перерисовать схему делителя напряжения, следуя правилу 10%.

Обратите внимание, что на первом рисунке значение сопротивления параллельной сети всегда меньше, чем значение наименьшего резистора в сети, поскольку нагрузка, подключенная между точкой B и землей, образует параллельную сеть нагрузки и резистора R1.

Лестница напряжения — это цепь, состоящая из нескольких последовательно включенных резисторов, с напряжением, подаваемым на всю сеть резисторов. На каждом резисторе в сети падение напряжения выше, чем на предыдущем. Поскольку резисторы в лестнице включены последовательно, ток везде одинаковый. Чтобы получить его значение, вам следует разделить общее напряжение на общее сопротивление. Падение напряжения на каждом резисторе можно рассчитать, умножив общий ток на значение каждого резистора.Напряжение относительно земли в любом узле может быть определено как сумма напряжений, падающих на каждый резистор между этим узлом и землей.

-Apogeeweb

Часто задаваемые вопросы

1. Как рассчитать делитель напряжения?

Формулировка правила проста: Правило деления напряжения: напряжение делится между двумя последовательными резисторами прямо пропорционально их сопротивлению.−v (t) + v1 (t) + v2 (t) = 0 → v (t) = v1 (t) + v2. v (t) = R1i (t) + R2i (t) = (R1 + R2) i (t).

2. Как выбрать резистор делителя напряжения?

Вот очень приблизительное эмпирическое правило: ток, протекающий через два резистора (при условии отсутствия входного тока), должен быть от 10 до 1000 раз больше, чем входной ток. Чем больше тока проходит через эти резисторы, тем меньше влияние входного тока.

3. Параллельно ли включен делитель напряжения?

Параллельную цепь часто называют делителем тока из-за ее способности пропорционально или делить общий ток на дробные части.Еще раз, должно быть очевидно, что ток через каждый резистор связан с его сопротивлением, учитывая, что напряжение на всех резисторах одинаково.

4. Почему используется делитель напряжения?

Резисторные делители напряжения обычно используются для создания опорных напряжений или для уменьшения величины напряжения, чтобы его можно было измерить, а также могут использоваться в качестве аттенюаторов сигналов на низких частотах.

5. Как рассчитать выходное напряжение?

Формула: V = I x R, где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — величина тока, измеренная в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах.

6. Как работает делитель напряжения?

Делитель напряжения — это простая схема, которая преобразует большое напряжение в меньшее. Используя всего два последовательных резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее часть входного. Делители напряжения — одна из самых фундаментальных схем в электронике.

7. Что такое правило делителя напряжения и тока?

имеют две или несколько параллельных ветвей для протекания токов, но напряжение одинаково для всех компонентов в параллельном блоке.Цепи делителя тока — это параллельные цепи, в которых ток источника или питания делится на несколько параллельных цепей.

8. В чем разница между потенциометром и делителем напряжения?

Делитель потенциала также называется резистивным делителем, напряжение пропорционально делится между цепочкой последовательно соединенных резисторов. Он может быть сформирован из N нескольких отводов и количества (N + 1) постоянных резисторов, но в природе существует гораздо больше его реализаций.

Короче говоря, потенциометр — это компонент, внутри которого используется делитель потенциала. Следовательно, все потенциометры, используемые для получения переменного напряжения, можно назвать делителями напряжения, но все делители напряжения не являются потенциометрами.

9. Как рассчитать делитель потенциала?

Делитель потенциала

Vin = p.d. поставляется ячейкой.

Vout = p.d. через интересующий резистор.

R1 = сопротивление резистора, представляющего интерес R1

R2 = сопротивление резистора R2

10.Как работает потенциальный делитель?

Делитель потенциала — это простая схема, в которой используется способ падения напряжения на последовательно соединенных резисторах. Это очень полезная и распространенная схема, которая широко используется в нашем ассортименте электронных комплектов. Идея состоит в том, что, используя два последовательно подключенных резистора, можно разделить напряжение и создать между ними другое напряжение.

11. Зачем использовать делитель напряжения?

Делитель напряжения может использоваться для уменьшения очень высокого напряжения, чтобы его можно было измерить с помощью вольтметра.Высокое напряжение подается на делитель, а выход делителя, который выводит более низкое напряжение, которое находится в пределах входного диапазона измерителя, измеряется измерителем.

12. Как построить делитель напряжения?

13. Что такое схема умножителя напряжения?

Умножитель напряжения — это тип схемы диодного выпрямителя, который может создавать выходное напряжение, во много раз превышающее приложенное входное напряжение. В руководстве по выпрямителям мы увидели, что выходное напряжение постоянного тока, контролируемое выпрямителем, имеет значение ниже входного напряжения сети.

14. Что такое смещение делителя напряжения?

Смещение делителя напряжения, также известное как смещение делителя напряжения, представляет собой метод, используемый для смещения постоянного тока биполярных переходных транзисторов (BJT) в простой схеме усилителя.

15. Почему смещение делителя напряжения называется самосмещением?

Причина его названия «самосмещение» не очень очевидна, за исключением того факта, что резистор, подключенный к эмиттерному выводу транзистора, способствует стабильности смещения.

16. Какое правило делителя напряжения?

Правило делителя напряжения используется для решения схем для упрощения решения. Применение этого правила также может полностью решить простые схемы. Основная концепция этого правила делителя напряжения: «Напряжение делится между двумя резисторами, которые соединены последовательно, прямо пропорционально их сопротивлению.

17. Какие бывают типы умножителей напряжения?

Умножители напряжения подразделяются на четыре типа:

Однополупериодный удвоитель напряжения.

Двухполупериодный удвоитель напряжения.

Утроитель напряжения.

Напряжение увеличено в 4 раза.

18. Как построить в цепи умножитель напряжения?

19. Может ли потенциометр работать как делитель напряжения?

Да. Потенциометр — это переменный резистор, который можно использовать для создания регулируемого делителя напряжения.

20. Почему смещение делителя напряжения более стабильно, чем фиксированное смещение?

Смещение делителя напряжения для транзистора не зависит от бета транзистора, в то время как фиксированное смещение зависит от бета.

Можно показать, что смещение делителя напряжения (тот, который используется в H-образной цепи смещения, обнаруженной вокруг биполярных транзисторов, работающих как почти линейные усилители), создает контур, отображающий свойства отрицательной обратной связи, которые помогают точке смещения быть почти независимой от тока транзистора. усиление, hFE или βF. Это приятное свойство, поскольку в обычных транзисторах этот параметр может иногда варьироваться в диапазоне 1: 3 от устройства к устройству.

Принцип деления напряжения резисторов в серии

В последовательной цепи распределение напряжения пропорционально величине сопротивления, то есть чем больше сопротивление, тем больше распределяется напряжение; Напротив, чем меньше сопротивление, тем меньше распределяется напряжение.

В последовательной цепи напряжение на проводниках пропорционально их сопротивлению.

По I1 = I2,

U1 / R1 = U2 / R2 равно

Объяснение схемы делителя напряжения:

Этот видеоурок по физике дает базовое введение в схемы делителя напряжения. Он предоставляет простую формулу для расчета напряжения на резисторе в последовательной цепи с двумя резисторами, включенными последовательно с батареей.он содержит множество примеров и практических задач. В нем обсуждается влияние на выходное напряжение схемы делителя напряжения, когда нагрузочный резистор включен параллельно R2. В нем обсуждается, как спроектировать схему делителя напряжения в соответствии с определенными требованиями.

Резистор в серии и В делитель напряжения

резисторов включены последовательно, напряжение, получаемое на k-м резисторе:

В заключении:

① В последовательной цепи полное сопротивление равно сумме сопротивлений субрезисторов.

② Напряжение на каждом резисторе соответствует общему напряжению в соответствии с отношением его сопротивления к общему сопротивлению.

Расчет мощности цепи последовательного сопротивления:

Делитель потенциала — онлайн-калькулятор

Делитель потенциала — это самый простой способ получения источника с более низкой ЭДС. от источника с более высокой э.д.с.

Выходное напряжение делителя потенциала можно рассчитать как

U _out = U _in R ₂ / (R ₁ + R ₂ ) (1)

, где

U _out = выходное напряжение (В)

R = сопротивление (Ом, Ом)

U _in = входное напряжение (В)

Пример — Делитель потенциала — Высокое энергопотребление

Выходное напряжение от делителя потенциала с двумя резисторами R ₁ = 10 Ом и R ₂ = 20 Ом и входное напряжение 12 В можно рассчитать как

U _выход = (12 В) (20 Ом) / ((10 Ом) + (20 Ом))

= 8 (В)

Ток через делитель потенциала R ₁ и 900 рандов 36 2 (напр.выходной ток) можно рассчитать по закону Ома

I = U / R

= (12 В) / ((10 Ом) + (20 Ом))

= 0,4 А

можно рассчитать потребляемую мощность делителя

P = UI

= (12 В) (0,4 A)

= 4,8 Вт

Пример — Делитель потенциала — меньшее энергопотребление

Выходное напряжение от делителя потенциала с двумя резисторами R ₁ = 1000 Ом и R ₂ = 2000 Ом и входное напряжение 12 В можно рассчитать как

U _out = (12 В) ( 2000 Ом) / ((1000 Ом) + (2000 Ом))

= 8 (В)

Ток через делитель потенциала R ₁ и R ₂ (пример.выходной ток) можно рассчитать по закону Ома

I = U / R

= (12 В) / ((1000 Ом) + (2000 Ом))

= 0,004 А

можно рассчитать потребляемую мощность делителя

P = UI

= (12 В) (0,004 A)

= 0,048 Вт

Потребляемую мощность в делителе потенциала можно уменьшить за счет увеличения сопротивления .

Делитель потенциала — Калькулятор

входное напряжение U _дюйм (вольт)

резистор R ₁ (ом)

резистор R ₂ (ом)

Номинальное напряжение делителя напряжения

Загрузите и распечатайте Номограмму делителя потенциала!

Значения по умолчанию на приведенной ниже номограмме для U _в = 12 В , R ₂ = 47 Ом и U _{на выходе} = 3,3 В . Так как сумма сопротивлений (R ₁ + R ₂ ) по номограмме составляет примерно 170 Ом — сопротивление R ₁ можно рассчитать как

R ₁ ≈ ( 170 Ом — 47 Ом)

≈ 123 Ом.

Калькулятор делителя напряжения — The Geek Pub

По сути, делитель напряжения — это схема, которая с помощью пары резисторов разделяет более высокие напряжения на более низкие. Это может быть сложной задачей для новичков, которые еще не понимают всех основ или того, как использовать формулу делителя напряжения. Вот почему мы собрали этот удобный калькулятор делителя напряжения, который вы можете использовать для расчета сопротивления, необходимого для ваших схем делителя напряжения. Все, что вам нужно сделать, это ввести любые три из приведенных ниже значений, и недостающее значение будет рассчитано автоматически.Нет ничего проще!

Калькулятор делителя напряжения

Наш калькулятор делителя напряжения работает по стандартной формуле делителя напряжения: Vout = (Vin x R2) / (R1 + R2)

Давайте разберем это немного, чтобы было проще понять :

• Vin — входное напряжение вашего источника питания или батареи
• R1 — сопротивление 1-го резистора в Ом
• R2 — сопротивление 2-го резистора в Ом
• Vout — выходное напряжение делителя напряжения

На этой схематической иллюстрации видно, что при использовании двух резисторов (R1 = 4.7 кОм, R2 = 6,8 кОм), что мы можем создать выход 5 вольт из 12 вольт. Этот делитель напряжения преобразует 12 вольт в 5 вольт:

Вы можете использовать вышеуказанный калькулятор делителя напряжения для быстрого вычисления любого из этих значений. Мы также составили таблицу наиболее распространенных делителей напряжения, из которых вы можете выбрать:

Вы должны попробовать эти значения в калькуляторе делителя напряжения, чтобы вы могли видеть, как работают выходы! Это отличный способ познакомиться с ним (он поможет вам понять формулу делителя напряжения).

Рекомендации по использованию делителя напряжения

При использовании калькулятора и формулы делителя напряжения следует помнить о нескольких моментах.Ни формула, ни калькулятор не подберут для вас размер компонентов и не отрегулируют это напряжение!

• Регулировка напряжения : Делители напряжения не регулируют напряжение. Если входное напряжение нестабильно и колеблется, выходное напряжение тоже будет! Если вам нужен надежный источник питания, вы можете рассмотреть возможность добавления стабилизатора напряжения в свою схему.
• Правильный выбор размера : Убедитесь, что резисторы правильно подобраны для работы с нагрузкой, которую вы планируете использовать в этой цепи.Большинство резисторов имеют мощность только 1/4 или 1/2 Вт! То, что многие люди забывают. Для больших нагрузок вам понадобятся резисторы большего размера. Вы можете ознакомиться с нашим руководством по резисторам. И давайте будем честными, вам не следует использовать делитель напряжения для питания больших нагрузок. Это неэффективно, есть варианты получше!
• Потенциометры : Не упускайте из виду потенциометры при создании делителя напряжения. С помощью потенциометра вы можете отрегулировать сопротивление и установить делитель напряжения.Это может быть особенно удобно при прототипировании чего-либо, когда точное направление дизайна еще не определено.

Делитель напряжения с нагрузкой, онлайн-калькулятор и формулы

Онлайн-калькулятор для расчета значений на нагруженном делителе напряжения

Рассчитать нагруженный делитель напряжения

Эта функция вычисляет напряжения, токи и сопротивления на нагруженном делителе напряжения.

На выходе схемы можно указать значения напряжения U ₂ или сопротивления нагрузки R ₃ . Ввод напряжения U ₂ задан.

Формулы для нагруженного делителя напряжения

Делитель напряжения представляет собой последовательную цепь, состоящую из двух резисторов, которые делят электрическое напряжение.Когда делитель напряжения нагружен, дополнительный резистор (нагрузочный резистор) подключается параллельно второму резистору. Соотношение парциальных напряжений соответствует соотношению резисторов R ₁ и сопротивление параллельного включения (R ₂ и R _L ).

Поэтому для расчета необходимо сначала рассчитать общее сопротивление R ₂ и R _L . по следующей формуле:

\ (\ Displaystyle U_ {2L} = \ гидроразрыва {R_2 · R_L} {R_2 + R_L} \)

Тогда напряжение U ₂ рассчитывается по формуле:

\ (\ Displaystyle U_2 = U · \ гидроразрыва {R_ {2L}} {R_1 + R_ {2L}} \)

Делитель напряжения Формула

Делитель напряжения — это конфигурация электрической цепи, которая вырабатывает выходное напряжение, составляющее часть входного напряжения, разделяя напряжение источника между одним или несколькими последовательными сопротивлениями.

Предположим, у вас есть источник напряжения (входное напряжение), подключенный последовательно с n импедансами. Чтобы узнать выходное напряжение по общему импедансу, используется закон Ома:

выходное напряжение = (общий импеданс / сумма от первого до n-го импеданса цепи) * входное напряжение.

Уравнение записано

У нас:

В _вых = выходное напряжение.

Z _i = общий импеданс.

= сумма от первого до n-го импеданса цепи.

В _в = входное напряжение.

Формула делителя напряжения Вопросы.

1) У нас есть схема с двумя резисторами, первый 3 Ом и второй 5 Ом, подключенные последовательно, напряжение источника имеет значение 12 В, рассчитайте напряжение деления после первого сопротивления.

Ответ:

Прежде всего следует отметить, что это схема резистивного делителя, поэтому значения импедансов совпадают со значениями сопротивлений.Импеданс Z _и принимает значение 3 Ом. Теперь добавим импедансы цепи, чтобы получить делитель напряжения, это

= 3 Ом + 5 Ом = 8 Ом.

Затем мы делим значение второго импеданса на сумму импедансов и умножаем его на значение входного напряжения, чтобы получить делитель напряжения,

В _выход = (5 Ом / 8 Ом) * 12 В = 0,625 * 12 В = 7,824 В

В _выход = 7,824 В.

2) Рассчитайте делитель напряжения для двух последовательно соединенных конденсаторов, имеющих значения емкости 10 мкФ и 22 мкФ соответственно.Здесь напряжение в цепи составляет 10 В при частоте 40 Гц.

Ответ:

Прежде всего необходимо получить значение импеданса каждого конденсатора.

Z = 1 / (2 * π * f * C)

Z ₁ = 1 / (2 * π * 40 Гц * 10 * 10 ^-6 F) = 400 Ом.

Z ₂ = 1 / (2 * π * 40 Гц * 22 * ​​10 ^-6 F) = 180 Ом.

Затем,

В _выход = = 10 В = 0,31 * 10 В = 3,1 В

В _выход = 3.