Divizoare de tensiune și curent

Divizor de tensiune

În electrotehnică se folosesc foarte des divizoarele de tensiune, a căror funcționare poate fi verificată prin aplicarea regulii de distribuție a tensiunii. Figura prezintă circuite divizor de tensiune utilizate pentru a reduce o anumită tensiune de alimentare (de exemplu, 4, 6, 12 sau 220 V) la orice tensiune mai mică.

Orez. 1. Circuite divizor de tensiune

În dispozitivele electrice electrice, precum și în timpul măsurătorilor, este uneori necesar să se obțină mai multe tensiuni de o anumită valoare dintr-o singură sursă. Divizoarele de tensiune sunt adesea (și mai ales în tehnologia cu curent scăzut) numite potențiometre.

Tensiunea parțială variabilă se obține prin deplasarea contactului de alunecare al unui reostat sau al unui alt tip de rezistență. Tensiunea parțială cu valoare constantă poate fi obținută prin împingerea rezistorului sau poate fi ascultată de la joncțiunea a două rezistențe separate.

Cu ajutorul contactului culisant, tensiunea parțială necesară receptorului cu o rezistență (rezistența de sarcină) poate fi schimbată fără probleme, în timp ce contactul culisant asigură conectarea în paralel a rezistențelor de la care este îndepărtată tensiunea parțială.

Rezistoarele sunt utilizate ca parte a divizorului de tensiune pentru a obține o valoare fixă ​​a tensiunii. În acest caz, tensiunea de ieșire Uout este conectată la intrarea Uin (excluzând posibila rezistență de sarcină) prin următoarea conexiune:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

Orez. 2. Divizor de tensiune

Un exemplu. Folosind un divizor de rezistență, trebuie să obțineți o tensiune de 1 V într-o sarcină de 100 kOhm de la o sursă de 5 V DC. Raportul necesar de diviziune a tensiunii este 1/5 = 0,2. Folosim un separator a cărui diagramă este prezentată în fig. 2.

Rezistența rezistențelor R1 și R2 ar trebui să fie semnificativ mai mică de 100 kΩ. În acest caz, la calcularea divizorului, rezistența la sarcină poate fi neglijată.

Prin urmare, R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

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

R1 = 4R2

Prin urmare, puteți alege R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. Rezistenta R1 se obtine prin conectarea in serie a rezistentelor standard de 1,8 si 2,2 kOhm, realizate pe baza unui film metalic cu o precizie de ± 1% (putere 0,25 W).

Trebuie amintit că divizorul în sine consumă curent de la sursa primară (în acest caz 1 mA) și acest curent va crește pe măsură ce rezistența rezistențelor divizorului scade.

Rezistoarele de mare precizie trebuie utilizate pentru a obține valoarea specificată a tensiunii.

Dezavantajul unui simplu divizor de tensiune cu rezistență este că, odată cu o modificare a rezistenței de sarcină, tensiunea de ieșire (Uout) a divizorului se modifică. Pentru a reduce influența sarcinii asupra U, ar trebui să alegeți viteza R2 de cel puțin 10 ori mai mică decât rezistența minimă la sarcină.

Este important de reținut că, pe măsură ce rezistența rezistențelor R1 și R2 scade, curentul consumat de sursa de tensiune de intrare crește. În mod normal, acest curent nu trebuie să depășească 1-10 mA.

Divizor de curent

Rezistoarele sunt, de asemenea, utilizate pentru a direcționa o anumită porțiune a curentului total către brațul corespunzător al divizorului. De exemplu, în diagrama din fig. 3 curentul Az face parte din curentul total Azv determinat de rezistențele rezistențelor R1 și R2, adică. putem scrie că Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

Un exemplu. Indicatorul contorului deviază la scară completă dacă curentul DC din bobina mobilă este de 1 mA. Rezistența activă a înfășurării bobinei este de 100 ohmi Calculați rezistența șunt de măsurare astfel încât indicatorul dispozitivului să devieze maxim la un curent de intrare de 10 mA (vezi Fig. 4).

Orez. 3. Divizor de curent

Orez. 4.

Raportul de împărțire a curentului este dat de raportul:

Iout / Iout = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ohmi

Prin urmare,

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0,9 = 11,1 ohmi

Rezistența necesară a rezistorului R1 poate fi obținută prin conectarea în serie a două rezistențe standard cu peliculă groasă de 9,1 și 2 ohmi cu o precizie de ± 2% (0,25 W). Rețineți că în fig. 3 rezistența R2 este rezistența internă a dispozitivului de măsurare.

Rezistoarele de mare precizie (± 1%) trebuie utilizate pentru a asigura o precizie bună în împărțirea curenților.