"29" июля 2022 г.

ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА РЕЗИСТОРАХ

Делитель напряжения – это схемотехническое решение, позволяющее из исходного напряжения получать уменьшенное в определенной пропорции значение выходного напряжения.

Простейшим и наиболее распространенным вариантом является делитель напряжения на резисторах, схема которого приведена на рис.1.

Кстати, резисторов может быть больше двух, соответственно можно получать несколько выходных напряжений, но усложнять не будем и рассмотрим приведенную схему. Для того чтобы понять как работает делитель этого достаточно.

Принцип действия делителя определяется тем, что в цепи последовательно соединенных резисторов (R1-R2) через каждый из них протекает одинаковый по величине ток I.

Используя закон Ома можно найти напряжение на каждом плече:

U1=I*(R1+R2) (1)

U2=I*R2 (2)

Отношение напряжений, как видно из формул будет равно отношению сопротивлений резисторов:

U1/U2=(R1+R2)/R2 (3) или

U2/U1=R2/(R1+R2) (4)

Давайте посмотрим во сколько раз напряжение на выходе делителя будет меньше чем на входе:

U2=U1*R2/(R1+R2) (5)

С практической точки зрения бо́льший интерес представляет вычисление номиналов резисторов для получения из известного входного напряжения U1 требуемого результирующего U1.

Для примера рассчитаем величину резистора R2 в зависимости от R1.

Возьмем формулу (3) и для упрощения формул заменим в ней отношение U1/U2 на коэффициент К. Он показывает во сколько раз выходное напряжение должно быть меньше входного. Это удобно. Если нам надо из 10 Вольт получить 5, то K=10/5=2. Это упростит нам вычисления.

Итак:

K=(R1+R2)/R2 (6)

Несколько простых преобразований:

R1+R2=K*R2

K*R2-R2=R1

Результат:

R2=R1/(K-1) (7) или

R1=(K-1)/R2 (8)

Как видите, величину сопротивления одного из резисторов делителя нам надо знать. Поскольку возможных вариантов бесконечно много, то следует ориентироваться на величину тока I, который должен протекать через делитель.

Кстати, он будет определять мощность применяемых резисторов:

P=I*R

При вычислениях не забывайте про размерность величин:

• напряжение – вольты;
• ток – миллиамперы;
• сопротивление – килоомы.

или

• напряжение – вольты;
• ток – амперы;
• сопротивление – омы.

Если требуется получить точное значение, то сначала нужно определить сопротивление

R2=U2/I

После этого по формуле (8) определяем сопротивление резистора R1.

Этих сведений достаточно, чтобы понять как работает делитель напряжения и самостоятельно рассчитать параметры применяемых в нем резисторов.