Делители на напрежение и ток

Делител на напрежение

В електротехниката много често се използват разделители на напрежение, чиято работа може да бъде проверена чрез прилагане на правилото за разпределение на напрежението. Фигурата показва схеми на разделител на напрежение, използвани за намаляване на дадено захранващо напрежение (например 4, 6, 12 или 220 V) до всяко по -ниско напрежение.

Ориз. 1. Вериги на разделител на напрежение

В електрическите електрически устройства, както и по време на измерванията, понякога е необходимо да се получат няколко напрежения с определена стойност от един източник. Делителите на напрежение често (и особено в нискотоковите технологии) се наричат ​​потенциометри.

Променливото частично напрежение се получава чрез преместване на плъзгащия се контакт на реостат или друг тип резистор. Частичното напрежение с постоянна стойност може да бъде получено чрез натискане на резистора или може да бъде изслушано от кръстовището на два отделни резистора.

С помощта на плъзгащия контакт частичното напрежение, необходимо за приемника със съпротивление (съпротивление на натоварване), може да бъде плавно променено, докато плъзгащият контакт осигурява паралелно свързване на съпротивленията, от които се отстранява частичното напрежение.

Като част от делителя на напрежението се използват резистори за получаване на фиксирана стойност на напрежението. В този случай изходното напрежение Uout е свързан с входа Uin (с изключение на възможното съпротивление на натоварване) чрез следната връзка:

Uнавън = Uв х (R2 / R1 + R2)

Ориз. 2. Делител на напрежение

Пример. Използвайки резисторен делител, трябва да получите напрежение от 1 V при товар със съпротивление 100 kOhm от източник на постоянно напрежение от 5 V. Необходимото съотношение на разделяне на напрежението е 1/5 = 0,2. Използваме разделител, чиято диаграма е показана на фиг. 2.

Съпротивлението на резисторите R1 и R2 трябва да бъде значително по -малко от 100 kΩ. В този случай при изчисляване на делителя съпротивлението на натоварване може да бъде пренебрегнато.

Следователно R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2R1 + 0,2R2.

R1 = 4R2

Следователно можете да изберете R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. Съпротивление R1 получаваме чрез последователно свързване на стандартни резистори 1.8 и 2.2 kOhm, направени на базата на метален филм с точност ± 1% (мощност 0.25 W).

Трябва да се помни, че самият делител консумира ток от първичния източник (в този случай 1 mA) и този ток ще се увеличи с намаляване на съпротивлението на разделителните резистори.

За получаване на определената стойност на напрежението трябва да се използват резистори с висока точност.

Недостатъкът на обикновен резисторен делител на напрежение е, че с промяна в съпротивлението на натоварването, изходното напрежение (Uвън) смяна на разделителя. За да се намали влиянието на натоварването върху UТрябва да изберете скоростта R2 поне 10 пъти по -малка от минималното съпротивление на натоварване.

Важно е да запомните, че с намаляване на съпротивлението на резисторите R1 и R2 увеличава консумирания ток от източника на входно напрежение. Обикновено този ток не трябва да надвишава 1-10 mA.

Делител на ток

Резисторите се използват и за насочване на дадена част от общия ток към съответното рамо на разделителя. Например, в диаграмата на фиг. 3 текущ Аз е част от общия ток Азв, определени от съпротивленията на резисторите R1 и R2, т.е. можем да напишем това Азнавън = Азв х (R1 / R2 + R1)

Пример. Указателят на глюкомера се отклонява в пълен мащаб, ако постоянният ток в подвижната намотка е 1 mA. Активното съпротивление на намотката на бобината е 100 ома.Изчислете съпротивлението измервателен шунт така че показалеца на устройството да се отклонява максимално при входен ток 10 mA (виж фиг. 4).

Ориз. 3. Токов делител

Ориз. 4.

Текущото съотношение на разделяне се определя от съотношението:

Азнавън / Азв = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ом

Следователно,

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0.9 = 11.1 ома

Необходимото съпротивление на резистора R1 може да бъде получено чрез свързване последователно на два стандартни дебелослойни резистора от 9,1 и 2 ома с точност ± 2% (0,25 W). Отбележете отново, че на фиг. 3 съпротивление R2 е вътрешно съпротивление на измервателното устройство.

Трябва да се използват резистори с висока точност (± 1%), за да се осигури добра точност при разделяне на токовете.