Spændingsdelerkredsløb

Et spændings- eller potentielt skillekredsløb er almindeligt anvendt kredsløb i elektronik, hvor en indgangsspænding skal konverteres til en anden spænding, der er lavere end originalen. Dette er meget nyttigt for alle analoge kredsløb, hvor der kræves variable spændinger, derfor er det vigtigt at forstå, hvordan dette kredsløb fungerer, og hvordan man beregner værdierne af de modstande, der kræves for at lave et spændingsdelerkredsløb for at afgive den ønskede spænding.

Nødvendigt materiale

• Modstand (1k - 1 nos, 10k - 1 nos)
• Batteri - 9V
• Multi-meter
• Tilslutning af ledninger
• Brødbræt

Kredsløbsdiagram

Et spændingsdelerkredsløb er meget simpelt kredsløb bygget af kun to modstande (R1 og R2) som vist ovenfor i kredsløbsdiagrammerne. Den krævede udgangsspænding (V _OUT) kan opnås over modstanden R2. Ved hjælp af disse to modstande kan vi konvertere en indgangsspænding til enhver ønsket udgangsspænding.

BEMÆRK: Udgangsspændingen (V _OUT) er altid mindre end indgangsspændingen (V _IN)

Spændingsdelerformel

Antag, at hvis strømmen (I) i udgangsledningen er nul, bestemmes forholdet mellem indgangsspændingen (_VIN) og udgangsspændingen (V _ud) som:

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Spændingsdelerligning)

Hvor,

V _OUT = Udgangsspænding

V _IN = indgangsspænding

R ₁ = Upper Resistor

R ₂ = Nedre modstand

Bevis for potentiel skilleformel

I henhold til Ohms lov er spænding gennem en ideel leder lig med strømmen, der strømmer gennem den.

Spænding = Strøm * Modstand

V = IR

Som beskrevet i kredsløbsdiagrammet

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… ligning (1) V _OUT = I * R ₂… ligning (2)

Når vi sætter værdien af ​​' I ' fra ligning (1) i ligning (2), har vi

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Ting at huske på

• Hvis værdien af ​​R1 er lig med R2, er værdien af ​​udgangsspændingen halvdelen af ​​indgangsværdien.
• Hvis værdien af ​​R1 er meget mindre end R2, vil værdien af ​​udgangsspændingen være omtrent lig med indgangsspændingen.
• Hvis værdien af ​​R1 er meget større end R2, vil værdien af ​​udgangsspændingen være omtrent lig nul.

Arbejd af spændingsdelerkredsløb

Som pr eksempel spændingsdeler kredsløbsdiagram vi bruges her, har vi taget 9V som indgangsspændingen og værdien af modstanden R ₁ og R ₂ er 1k og 10k hhv. Praktisk set får vi 8,16 V som udgangsspænding som vist i ovenstående billede.

Lad os prøve teoretisk, V _IN = 9V, R1 = 1 kilo ohm og R2 = 10 kilo ohm . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V

Der er en meget lille forskel mellem den praktiske og teoretiske værdi, fordi batteriet ikke leverer nøjagtig 9V.

En anden vigtig faktor at overveje, når du vælger modstandsværdier, er dens effektværdi (P). Når du kender værdierne af I (baseret på belastning), V _IN, R ₁ og R ₂, tilføje R ₁ og R ₂ sammen for at få R _ALT og bruge Ohms lov lommeregner til at finde ud af effekt (watt) Bedømmelse kræves for modstandene. Eller brug simpelthen formlerne P = VI til at bestemme effektværdien for din modstand. Hvis der ikke vælges en korrekt effekt, vil modstanden blive overophedet og muligvis også brænde.

Spændingsdelerberegner

Du kan bruge spændingsdelerberegneren direkte til at beregne en af ​​de værdier, der er nævnt i spændingsdelerformlerne.

Anvendelser af spændingsdelerkredsløb

Spændings- eller potentielle opdelingskredsløb bruges ofte i forskellige projekter og applikationer. Nedenfor er nogle kredsløbseksempler, hvor et potentielt skillekoncept anvendes:

• Arduino Digital Voltmeter
• Måling af lysintensitet
• Raspberry Pi ADC vejledning
• Arduino Ohm Meter
• Mørke detektor
• Raspberry Pi Nødlampe