Rezistory sa používajú hlavne na obmedzenie prietoku prúdu v obvode, fungujú však aj na zníženie vstupného napätia. V takejto kapacite odoberú vstupné napätie a rozdelia ho na dve alebo viac výstupných napätí, ktoré sú úmerné odporu. Z tohto dôvodu sú rezistory známe aj ako rozdeľovače napätia.
Stratégia
Rezistor je elektrický komponent, ktorý má prúd I úmerný napätiu V. Konštanta proporcionality je R, odpor. Lineárny rezistor sa podriaďuje Ohmovmu zákonu V = IR.
Rezistory sa do obvodov pridávajú sériovo alebo paralelne. Pre obvody deliča napätia sú navzájom spojené do série. Rezistory tvoria sériový obvod, keď sú umiestnené vedľa seba. Všetky zdieľajú rovnaký prúd, ale vstupné napätie je medzi ne rozdelené v závislosti od hodnoty každého jednotlivého odporu. Obvod teda funguje ako reduktor napätia, ak sa výstupné napätie použije ako vstup do iného obvodu alebo zariadenia.
Ak chcete navrhnúť rozdeľovač napätia, musíte mať predstavu o množstve napätia, na ktoré je potrebné znížiť zdroj energie. Keď to viete, použite vzorec deliča napätia na návrh vhodného sériového obvodu.
Vzorec rozdeľovača napätia
Pre sériový obvod s dvoma odpormi Vin = V1 + V2. Celkový odpor sa zistí priamym pridaním každého odporu. Prúd I je pre každý z nich rovnaký. Nahradením Ohmovho zákona za Vin sa získa Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Preto I = Vin / (R1 + R2).
Kombinácia Ohmovho zákona s rovnicou pre I vyššie dáva Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Preto Vout = R2_Vin / (R1 + R2). Vout je vzorec rezistora na zníženie napätia, ktorý sa viac nazýva vzorec deliča napätia.
Prvý príklad
Dva odpory sú v sérii, s R1 = 10 ohm a R2 = 100 ohm. Sú pripojené k 1,5 voltovej batérii. Ak chcete zistiť výstupné napätie, použite Vout = (100 ohmov) (1,5 voltu) / (10 ohmov + 100 ohmov) = 1,3 voltu. Vyskúšajte obvod jeho zostavením a pomocou multimetra zmerajte výstupné napätie.
Príklad dva
Dostanete 9-voltovú batériu a musíte mať približne 6 voltov vychádzajúcich z výstupu. Predpokladajme, že R1 má 330 ohmov. Pomocou rovnice deliča napätia zistite, čo by malo byť R2. Pri použití vzorca pre Vout musí byť R2 okolo 825 ohmov. Ak nie je možné nájsť 825 - 800 ohmov a nevyžaduje sa presnosť, vymeňte rezistor o 10 až 20 percent z požadovanej hodnoty.
Tipy
Pomocou online kalkulačky odporu vyhľadajte hodnoty odporu pre obvod deliča napätia. Všetky rezistory zapojené do série zdieľajú rovnaký prúd, ale rozdeľujú vstupné napätie. Cvičte zapojením troch alebo štyroch odporov dohromady a potom pomocou multimetra zmerajte napätie na každom z nich.
