Rezistory se používají hlavně k omezení toku proudu v obvodu, ale také slouží ke snížení vstupního napětí. V takové kapacitě vezmou vstupní napětí a rozdělí ho na dvě nebo více výstupních napětí, která jsou úměrná odporu. Z tohoto důvodu jsou rezistory známé také jako děliče napětí.
Strategie
Rezistor je elektrická součástka, která má proud I úměrný napětí V. Konstanta proporcionality je R, odpor. Lineární rezistor se řídí Ohmovým zákonem V = IR.
Rezistory se přidávají do obvodů sériově nebo paralelně. U obvodů s děličem napětí jsou navzájem zapojeny do série. Rezistory tvoří sériový obvod, když jsou umístěny vedle sebe vedle sebe. Všechny sdílejí stejný proud, ale vstupní napětí je mezi ně rozděleno v závislosti na hodnotě každého jednotlivého odporu. Obvod proto funguje jako redukce napětí, pokud je výstupní napětí použito jako vstup do jiného obvodu nebo zařízení.
Chcete-li navrhnout dělič napětí, musíte mít představu o množství napětí, na které potřebujete snížit zdroj energie. Jakmile to víte, použijte vzorec děliče napětí k návrhu příslušného sériového obvodu.
Vzorec děliče napětí
Pro sériový obvod se dvěma odpory Vin = V1 + V2. Celkový odpor se zjistí přímým sečtením každého odporu. Proud I je pro každý z nich stejný. Nahrazením Ohmova zákona za Vin se získá Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Proto I = Vin / (R1 + R2).
Kombinace Ohmova zákona s rovnicí pro I výše dává Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Proto Vout = R2_Vin / (R1 + R2). Vout je vzorec odporu s redukcí napětí, běžněji známý jako vzorec děliče napětí.
Příklad jedna
Dva odpory jsou v sérii, s R1 = 10 ohm a R2 = 100 ohm. Jsou připojeny k 1,5 voltové baterii. Chcete-li zjistit výstupní napětí, použijte Vout = (100 ohmů) (1,5 voltu) / (10 ohmů + 100 ohmů) = 1,3 voltu. Vyzkoušejte obvod jeho sestavením a pomocí multimetru změřte výstupní napětí.
Příklad dva
Dostanete 9voltovou baterii a musíte mít přibližně 6 voltů vycházejících z výstupu. Předpokládejme, že R1 je 330 ohmů. Pomocí rovnice děliče napětí zjistěte, co by mělo být R2. Při použití vzorce pro Vout musí být R2 kolem 825 ohmů. Pokud nelze najít 825-800 ohmů a není požadována přesnost, vyměňte rezistor 10 až 20 procent z potřebné hodnoty.
Tipy
Pomocí online kalkulačky odporu vyhledejte hodnoty odporu pro obvod děliče napětí. Všechny rezistory v sérii sdílejí stejný proud, ale rozdělují vstupní napětí. Procvičujte zapojení tří nebo čtyř odporů dohromady a poté pomocí multimetru změřte napětí na každém z nich.