Так что ;t такое делитель напряжения? Если обратиться к википедии, то там записано следующее определение: изделие, в котором входное и выходное напряжения связаны между собой определенным коэффициентом передачи. Звучит не очень понятно. В этой статье я постараюсь рассказать о делителе напряжения простым языком.
Содержание
Существующие виды делителей напряжения
Немного теории и скучных формул
Закрепляем на практике
Переменный резистор
Заключение
Существующие виды делителей напряжения
Делители напряжения бывают линейными и нелинейными. В свою очередь линейные подразделяются на:
1. Резистивные;
2. Емкостные;
3. Индуктивные.
А к нелинейным относятся, например, параметрические стабилизаторы напряжения.
Хочется заметить, что принцип работы любого делителя одинаков и различия обусловлены лишь набором компонентов, из которых он собран. Поэтому в качестве примера будет рассмотрен резистивный делитель напряжения, как наиболее простой из всех существующих.
Немного теории и скучных формул
Давайте рассмотрим следующий рисунок:
Выше представленная схема выполнена из пары резисторов соединенных последовательно. К такой схеме мы можем спокойно прилагать как постоянное, так и переменное напряжение. И как только мы подключим такую схему, то в силу вступит Закон Ома, который позволит нам многое подсчитать.
Итак, при последовательном соединении резисторов их сопротивление будет равняться сумме, а именно: R1+R2. И получается что сила тока, будет такова:
Также учтите, что при таком соединении резисторов сила тока будет одинакова на любом участке цепи.
Итак, так как у нас резисторы имеют разное сопротивление, то согласно Закону Ома, напряжение на этих элементах так же будет различно, то есть на резисторе R1 будет U1, а на R2 будет U2.
Зная это, мы можем высчитать силу тока уже так:
Выполняя простые преобразования, конечные формулы для расчета выходного напряжения будет иметь следующий вид:
Получается, что по этим формулам мы сможем подсчитать, какое падение напряжение будет на каждом из резисторов.
Проще говоря, при последовательном соединении резисторов на каждом из них будет свое напряжение и сумма этих напряжений будет равна напряжению источника питания, то есть будет справедливо следующее выражение:
То есть с помощью резисторов произошло простое деление напряжения пришедшего от источника питания.
Закрепляем на практике
Итак, со скучной теорией закончили, давайте проведем практический эксперимент. Для этого берем парочку резисторов (разного номинала), источник питания и мультиметр.
Производим измерение сопротивления наших резисторов:
На блоке питания выставляем, например, 10 В, а резисторы соединяем между собой последовательным образом:
Теперь производим измерение напряжения на первом резисторе, а затем на втором:
Теперь складываем наши полученные напряжения:
3.307 В + 6,76 В = 10,067 Вольт. Разница в 0,067 Вольт спишем на погрешность мультиметра и самого блока питания.
Вот мы и рассмотрели самый простейший пример деления напряжения.
Теперь для полноты эксперимента убедимся на практике, что сила тока неизменна во всей нашей сети при последовательном соединении.
Как видно из выше представленных фотографий, ток везде одинаков.
Переменный резистор
Для плавного деления напряжения используются регулируемые резисторы.
Принцип данного резистора таков: между двумя крайними точками 1 и 3 присутствует постоянное сопротивление. А сопротивление среднего вывода по отношению к крайним изменяется, если крутить построечную рукоять.
Выставляем на нашем блоке питания 10 Вольт и производим измерение напряжения между крайними контактами:
Теперь с помощью регулятора выставляем любое положение и измеряем напряжение на выводах 1-2 и 2-3
Все так же суммируем получившиеся значения 6,87+3,199 = 10,069 Вольт. Лишние 0,069 Вольта все так же списываем на погрешность.
Заключение
Конечно, в современной электронике такие делители уже давно не применяются. Но если вы собираете какую-либо самоделку и необходимо выполнить разделение напряжения, то резисторный делитель напряжения подойдет как нельзя лучше. Если статья оказалась вам полезна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше драгоценное внимание!