Резистори в основному використовуються для обмеження потоку струму в ланцюзі, але вони також функціонують для зменшення вхідних напруг. У такій якості вони беруть вхідну напругу і ділять її на дві або більше вихідних напруг, пропорційних опору. З цієї причини резистори також відомі як дільники напруги.
Стратегія
Резистор - це електрична складова, яка має струм I, пропорційний напрузі V. Константа пропорційності - R, опір. Лінійний резистор відповідає закону Ома V = IR.
Резистори додаються до схем послідовно або паралельно. Для схем дільника напруги вони з'єднані між собою послідовно. Резистори утворюють послідовну схему, коли вони розміщені поруч один з одним. Всі вони мають однаковий струм, але вхідна напруга розподіляється між ними залежно від величини кожного окремого опору. Отже, схема функціонує як редуктор напруги, якщо вихідна напруга використовується як вхід до іншої схеми або пристрою.
Щоб розробити дільник напруги, ви повинні мати уявлення про величину напруги, до якої потрібно зменшити джерело живлення. Як тільки ви це знаєте, використовуйте формулу дільника напруги, щоб розробити відповідну послідовну схему.
Формула дільника напруги
Для послідовної схеми з двома резисторами Vin = V1 + V2. Загальний опір визначається додаванням кожного резистора безпосередньо разом. Струм I однаковий для кожного з них. Замінюючи закон Ома на Vin, отримують Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Тому I = Vin / (R1 + R2).
Поєднання закону Ома з рівнянням для I вище дає Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Тому Vout = R2_Vin / (R1 + R2). Vout - це формула резистора зменшення напруги, більш відома як формула дільника напруги.
Приклад перший
Два резистори розташовані послідовно, з R1 = 10 Ом і R2 = 100 Ом. Вони прикріплені до 1,5-вольтової батареї. Щоб знайти вихідну напругу, використовуйте Vout = (100 Ом) (1,5 Вольт) / (10 Ом + 100 Ом) = 1,3 Вольт. Перевірте схему, побудувавши її та використовуючи мультиметр для вимірювання вихідної напруги.
Приклад другий
Вам дають 9-вольтовий акумулятор, і ви повинні мати приблизно 6 вольт, що надходять з виходу. Нехай R1 дорівнює 330 Ом. За допомогою рівняння дільника напруги з’ясуйте, яким має бути R2. Використовуючи формулу для Vout, R2 повинен бути приблизно 825 Ом. Якщо 825-800 Ом не вдається знайти і точність не потрібна, підставте резистор на 10-20 відсотків від необхідного значення.
Поради
За допомогою онлайн-калькулятора опору знайдіть значення резисторів для схеми дільника напруги. Всі резистори послідовно один з одним мають однаковий струм, але ділять вхідну напругу. Потренуйтеся, з'єднавши три-чотири резистори разом, а потім за допомогою мультиметра виміряйте напругу на кожному з них.