Rezistorių, kondensatorių ir induktorių įtampos daliklis

Norint gauti fiksuotą įtampos vertę, lygią pradinės vertės daliai, elektros grandinėse naudojami įtampos dalikliai. Įtampos daliklius gali sudaryti iš dviejų ar daugiau elementų, kurie gali būti varžai arba reaktancijos (kondensatoriai ar induktoriai).

Įtampos daliklis - varžų derinys, naudojamas įvesties įtampai padalinti į dalis.

Paprasčiausios formos įtampos daliklis pavaizduotas poromis elektros grandinės sekcijų, sujungtų nuosekliai viena su kita, kurios vadinamos daliklio pečiais. Viršutinė svirtis yra sekcija, esanti tarp teigiamos įtampos taško ir pasirinkto sekcijų jungimo taško, o apatinė svirtis - atkarpa tarp jungties taško (pasirinktas taškas, nulio taškas) ir bendrojo laido.

Rezistoriaus įtampos dalikliai

Žinoma, įtampos daliklius galima naudoti tiek nuolatinės srovės grandinėse, tiek kintamosios srovės grandinėse. Rezistorių dalikliai yra tinkami abiem grandinėms, tačiau jie naudojami tik žemos įtampos grandinėse. Įrenginiams maitinti nenaudojami varžų įtampos dalikliai.

Paprasčiausią pavidalą varžos įtampos daliklis sudaro tik rezistorių porossujungtas nuosekliai. Dalijamoji įtampa tiekiama dalikliui, todėl tam tikra šios įtampos dalis yra proporcinga kiekvieno rezistoriaus rezistoriaus vertei. Čia esanti įtampos kritimo suma yra lygi dalikliui tiekiamai įtampai.

Pagal Ohmos įstatymą, skirtą elektros grandinės sekcijai, kiekviename rezistoriuje įtampos kritimas bus tiesiogiai proporcingas srovės ir rezistoriaus varžos vertei. Ir pagal pirmąją Kirchhoffo taisyklę srovė per šią grandinę visur bus vienoda. Taigi kiekviename rezistoriuje bus įtampos kritimų:

O įtampa grandinės galuose bus lygi:

O srovė daliklio grandinėje bus:

Jei dabartinės srovės išraišką pakeistume įtampos kritimo per rezistorius formulėmis, gautume formules kiekvienos iš daliklio varžų įtampos vertėms rasti:

Pasirinkę varžų R1 ir R2 reikšmes, galite pasirinkti bet kurią visos įvesties įtampos dalį. Tuo atveju, kai įtampą reikia padalyti į keletą dalių, kelios varžos yra sujungtos nuosekliai su įtampos šaltiniu.

Naudojant įtampos daliklį ant rezistorių įvairiems tikslams, svarbu suprasti, kad apkrova, pritvirtinta prie vienos iš daliklio rankų, nesvarbu, ar tai yra matavimo įtaisas, ar kažkas kita, turi turėti savo atsparumą, daug didesnį nei bendras rezistorių, sudarančių daliklį, varža. Priešingu atveju atliekant skaičiavimus reikia atsižvelgti į patį atsparumą apkrovai, laikant juos lygiagrečia peties rezistoriui, kuris yra daliklio dalis.

Pavyzdys: yra 5 voltų nuolatinės srovės šaltinis, įtampos dalikliui reikia parinkti jam rezistorius, kad būtų galima pašalinti iš daliklio 2 voltų matavimo signalą. Skirstytuvo išsklaidoma leistina energija neturi viršyti 0,02 vatų.

Sprendimas: tegul didžiausia daliklio išsklaidyta galia yra 0,02 W, tada mes surasime mažiausią bendrą daliklio pasipriešinimą esant 5 voltams pagal Ohio įstatymą, jis pasirodys 1250 omų. Tegul 1,47 kOhm yra bendras mūsų pasirinkto daliklio pasipriešinimas, tada 2 voltai kris esant 588 omams. Mes pasirenkame nuolatinį rezistorių esant 470 omų ir kintamąjį esant 1 kOhm. Nustatykite kintamąjį rezistorių į 588 omus.

Įtampos daliklio rezistoriai šiandien plačiai naudojami elektroninėse grandinėse.Šiose schemose daliklių rezistorių vertės pasirenkamos atsižvelgiant į grandinių aktyviųjų elementų parametrus. Paprastai skirstytuvai yra grandinių matavimo schemose, įtampos keitiklių grįžtamojo ryšio grandinėse ir kt. Tokių sprendimų minusas yra tas, kad rezistoriai išsklaido galią savyje šilumos pavidalu, tačiau tikslingumas pateisina šiuos mažus energijos nuostolius.

Kondensatorių įtampos dalikliai

Kintamos srovės grandinėse, aukštos įtampos grandinėse, įtampos dalikliai naudojami ant kondensatorių. Jis naudoja kondensatoriaus varžos reaktyvųjį pobūdį kintamosiose grandinėse. Kintamosios srovės grandinės kondensatoriaus reaktyvumo dydis priklauso nuo kondensatoriaus talpos ir nuo įtampos dažnio. Čia yra šio pasipriešinimo nustatymo formulė:

Formulė nurodo, kad kuo didesnė kondensatoriaus elektrinė talpa, tuo mažesnė jo reaktyvioji (talpinė) varža ir kuo didesnis dažnis, tuo mažesnis reaktyvumas. Tokie dalikliai naudojami matuojant kintamos srovės grandines, įtampos kritimai ant pečių laikomi panašiais kaip ir nuolatinės aktyviosios varžos atveju (rezistoriai, žr. Aukščiau).

Skirstytuvuose naudojamų kondensatorių pranašumas yra tas, kad šilumos išsiskyrimas šilumos pavidalu yra minimalus ir priklauso tik nuo dielektriko kokybės.

Induktoriaus įtampos daliklis

Indukcinis įtampos daliklis yra dar vienas daliklis, naudojamas matuojant kintamos srovės elektroniką, ypač žemos įtampos grandinėse, veikiančiose aukštaisiais dažniais. Ritinių varža aukšto dažnio kintamajai srovei yra daugiausia reaktyviojo (induktyviojo) pobūdžio, ji nustatoma pagal formulę:

Formulė nurodo, kad kuo didesnis induktyvumas ir kuo didesnis dažnis, tuo didesnis ritės atsparumas kintamajai srovei. Svarbu suprasti, kad ritės laidas turi aktyvųjį pasipriešinimą, todėl šilumos pavidalu išsisklaidžiusi galia, būdinga dalikliui ant induktorių, yra daug didesnė nei dalikliai ant kondensatorių.

Mėgėjų elektronikoje dažnai naudojami įtampos dalikliai. jungiant analoginius jutiklius prie „Arduino“ modulių.