Делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн: Voltage Divider Calculator

4505 85 решение в столбик. Делитель напряжения на резисторах

Делитель напряжения применяется, если нужно получить заданное напряжение при условии стабилизированного питания. Сейчас мы поговорим о постоянном токе и резисторных делителях. О делителях с использованием конденсаторов, диодов, стабилитронов, индуктивностей и других элементов будет отдельная статья. Подпишитесь на новости, чтобы ее не пропустить. В конце для примера расскажу, как сделать делитель напряжения для осциллографа, чтобы снимать осциллограммы высокого напряжения.

Резисторные делители также могут применяться для уменьшения в заданное количество раз сигналов сложной формы. На делителях напряжения с регулируемым коэффициентом ослабления строятся, например, регуляторы громкости.

Вашему вниманию подборка материалов: Схема традиционного резисторного делителя напряжения Для применения делителя напряжения нам надо уметь рассчитывать три величины: напряжение на выходе делителя, его эквивалентное выходное сопротивление, его входное сопротивление. С напряжением все понятно. Эквивалентное выходное сопротивление скажет нам, насколько изменится напряжение на выходе с изменением тока нагрузки делителя. Если эквивалентное выходное сопротивление равно 100 Ом, то изменение тока нагрузки на 10 мА приведет к изменению напряжения на выходе на 1 В. Входное сопротивление показывает, насколько делитель нагружает источник сигнала или источник питания. Дополнительно посчитаем коэффициент ослабления сигнала. Он может пригодиться при работе с сигналами сложной формы. Расчет резистивного делителя напряжения [Напряжение на выходе, В ] = [Напряжение питания, В ] * / ( + [Сопротивление резистора R2, Ом ]) Из этой формулы, в частности, видно, что резисторные (резистивные) делители выдают стабильное выходное напряжение, если напряжение питания фиксировано. = [Сопротивление резистора R1, Ом ] + [Сопротивление резистора R2, Ом ] Эта формула верна для ненагруженного делителя. Если делитель работает на нагрузку, то [ Входное сопротивление делителя, Ом ] = [Сопротивление резистора R1, Ом ] + 1 / (1 / [Сопротивление резистора R2, Ом ] + 1 / [Сопротивление нагрузки, Ом ]) [Эквивалентное выходное сопротивление делителя, Ом ] = 1 / (1 / [Сопротивление резистора R1, Ом ] + 1 / [Сопротивление резистора R2, Ом ]) = [Сопротивление резистора R2, Ом ] / ([Сопротивление резистора R1, Ом ] + [Сопротивление резистора R2, Ом ]) [Действующее / мгновенное / амплитудное напряжение на выходе делителя, В ] = [Коэффициент ослабления сигнала ] * [Действующее / мгновенное / амплитудное напряжение на входе делителя, В ] Эта формула верна, если ток нагрузки делителя равен нулю. Совет! Сохраните адрес этой страницы в избранном. Возможно, Вам понадобится повторить расчет. Пример — делитель для осциллографа Если мы хотим получить осциллограмму высокого напряжения, то сразу приходит в голову делитель напряжения. Изготавливаем делитель, подключаем его вход к источнику высоковольтного сигнала, а выход к входу осциллографа. Должны получить на входе осциллографа уменьшенную копию входного сигнала. Если наш сигнал имеет достаточно большую частоту или просто резкие фронты (например, меандр), то ничего не получится. Осциллограмма не будет похожа на изначальный сигнал. Причина в том, что осциллограф имеет некоторую входную емкость, которая образует с эквивалентным выходным сопротивлением делителя фильтр нижних частот. Все высшие гармоники сигнала подавляются. Кроме того этот фильтр формирует фазовый сдвиг. Это бывает существенным для многолучевых осциллографов, когда мы анализируем соотношения сигналов. Чтобы этого избежать, резистор R1 нужно зашунтировать конденсатором. Качество усилителей звуковой частоты. Обзор, схемы…. Как не спутать плюс и минус? Защита от переполярности. Описание… Схема защиты от неправильной полярности подключения (переполюсовки) зарядных уст… Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида… Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при… Применение тиристоров (динисторов, тринисторов, симисторов). Схемы. Ис… Тиристоры в электронных схемах. Тонкости и особенности использования. Виды тирис… Соединение светодиодов. Последовательное, параллельное включение оптоэ… Как правильно включить светодиод, соединять их и входные цепи приборов на их осн… Параллельное, последовательное соединение резисторов. Расчет сопротивл… Вычисление сопротивления и мощности при параллельном и последовательном соединен…

Делитель напряжения на резисторах — это схема, позволяющая получить из высокого напряжения пониженное напряжение.

Используя всего два резистора, мы можем создать любое выходное напряжение, составляющее меньшую часть от входного напряжения. Делитель напряжения является фундаментальной схемой в электронике и робототехнике. Для начала рассмотрим электрическую схему и формулу для расчета.

Как работает делитель напряжения на резисторах

Для того, чтобы разобраться в принципе работы резисторного делителя напряжения и понять, как рассчитать делитель напряжения на резисторах, следует ознакомиться с его принципиальной схемой (см. картинку ниже — несколько вариантов изображения делителя). Схема включает в себя входное напряжение и два резистора.

Резистор, находящийся ближе к плюсу входного напряжения Vвх , обозначен R1 , резистор находящийся ближе к минусу обозначен R2 . Падение напряжения Vвых — это пониженное выходное напряжение, полученное в результате резисторного делителя напряжения. Для расчета выходного напряжения необходимо знать три величины из приведенной схемы — входное напряжение и сопротивление обоих резисторов.

Расчет делителя напряжения на резисторах основан на законе Ома .

V вых = R2 х V вых / R1 + R2

Эта формула показывает, что выходное напряжение резисторного делителя прямо пропорционально входному напряжению и обратно пропорционально отношению сопротивлений R1 и R2. На этом принципе работают потенциометры (переменные резисторы) и многие резистивные датчики, например, датчик освещенности на фоторезисторе . Смотрите калькулятор делителя напряжения на резисторах онлайн.

Для того, чтобы получить из исходного напряжения лишь его часть используется делитель напряжения (voltage divider). Это схема, строящаяся на основе пары резисторов .

В примере, на вход подаются стандартные 9 В. Но какое напряжение получится на выходе

V out ? Или эквивалентный вопрос: какое напряжение покажет вольтметр?

Ток, протекающий через R1 и R2 одинаков пока к выходу V out ничего не подключено. А суммарное сопротивление пары резисторов при последовательном соединении:

Таким образом, сила тока протекающая через резисторы

Теперь, когда нам известен ток в R2 , расчитаем напряжение вокруг него:

Или если отавить формулу в общем виде:

Так с помощью пары резисторов мы изменили значение входного напряжения с 9 до 5 В. Это простой способ получить несколько различных напряжений в одной схеме, оставив при этом только один источник питания.

Применение делителя для считывания показаний датчика

Другое применение делителя напряжения — это снятие показаний с датчиков. Существует множество компонентов, которые меняют своё сопротивление в зависимости от внешних условий. Так термисторы меняют сопротивление от нуля до определённого значения в зависимости от температуры, фоторезисторы меняют сопротивление в зависимости от интенсивности попадающего на них света и т.д.

Если в приведённой выше схеме заменить R1 или R2 на один из таких компонентов, V out будет меняться в зависимости от внешних условий, влияющих на датчик. Подключив это выходное напряжение к аналоговому входу Ардуино, можно получать информацию о температуре, уровне освещённости и других параметрах среды.

Значение выходного напряжения при определённых параметрах среды можно расчитать, сопоставив документацию на переменный компонент и общую формулу расчёта V out .

Подключение нагрузки

С делителем напряжения не всё так просто, когда к выходному подключения подключается какой-либо потребитель тока, который ещё называют нагрузкой (load):

В этом случае V out уже не может быть расчитано лишь на основе значений V in , R1 и R2 : сама нагрузка провоцирует дополнительное падение напряжения (voltage drop). Пусть нагрузкой является нечто, что потребляет ток в 10 мА при предоставленных 5 В. Тогда её сопротивление

В случае с подключеной нагрузкой следует рассматривать нижнюю часть делителя, как два резистора соединённых параллельно:

Подставив значение в общую формулу расчёта V out , получим:

Как видно, мы потеряли более полутора вольт напряжения из-за подключения нагрузки. И тем ощутимее будут потери, чем больше номинал R2 по отношению к сопротивлению L . Чтобы нивелировать этот эффект мы могли бы использовать в качестве R1 и R2 резисторы, например, в 10 раз меньших номиналов.

Пропорция сохраняется, V out не меняется:

А потери уменьшатся:

Однако, у снижения сопротивления делящих резисторов есть обратная сторона медали. Большое количество энергии от источника питания будет уходить в землю. В том числе при отсоединённой нагрузке. Это небольшая проблема, если устройство питается от сети, но — нерациональное расточительство в случае питания от батарейки.

Кроме того, нужно помнить, что резисторы расчитаны на определённую предельную мощьность. В нашем случае нагрузка на R1 равна:

А это в 4-8 раз выше максимальной мощности самых распространённых резисторов! Попытка воспользоваться описанной схемой со сниженными номиналами и стандартными 0.25 или 0.5 Вт резисторами ничем хорошим не закончится. Очень вероятно, что результатом будет возгарание.

Применимость

Делитель напряжения подходит для получения необходимого заниженного напряжения в случаях, когда подключенная нагрузка потребляет небольшой ток (доли или единицы миллиампер).

Примером подходящего использования является считывание напряжения аналоговым входом микроконтроллера, управление базой/затвором транзистора .

Делитель не подходит для подачи напряжения на мощных потребителей вроде моторов или светодиодных лент.

Чем меньшие номиналы выбраны для делящих резисторов, тем больше энергии расходуется впустую и тем выше нагрузка на сами резисторы. Чем номиналы больше, тем больше и дополнительное (нежелательное) падение напряжения, провоцируемое самой нагрузкой.

Если потребление тока нагрузкой неравномерно во времени, V out также будет неравномерным.

Как сделать делитель напряжения на резисторах? Часто в практике электронщика возникает необходимость снизить величину входного напряжения либо напряжение на отдельном участке цепи в строго определенной количество раз. Например, величина входного напряжения 50 В , а выходное напряжение нужно получить в 10 раз меньше, т. е. 5 В (рис. 1 ). Для этого используются делители напряжения.

Рис. 1 — Структурная схема делителя напряжения

Они бывают разных типов и выполняются на безе , катушек индуктивности (рис. 2 ). Однако мы рассмотрим только наиболее применяемые на практике делители напряжения.

Рис. 2 — Элементы, применяемые в качестве делителей напряжения

Наиболее простым делителем напряжения являются два последовательно соединенных резистора R1 и R2 , которые подключены к источнику напряжения U (рис. 3 ). Если сопротивление резисторов одинаковы R1 = R2 , то напряжение источника питания разделится поровну на них U1 = U2 = U/2 .

Рис. 3 — Общая схема делителя напряжения на резисторах

Расчет делителя напряжения на резисторах

Давайте разберемся как происходит деление напряжения. Для этого нам понадобится знание только закона Ома, который, если говорить очень обобщенно, звучит так: ток I , протекающий в цепи (или на ее участке), прямопропорционален приложенному напряжению U и обратнопропорционален сопротивлению цепи (или ее участка) R , т. е.

откуда

Также следует знать, что в последовательной цепи, т. е. в цепи, в которой все резисторы соединены последовательно, ток I протекает одной и той же величины через все резисторы, а общее сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме сопротивлений всех резисторов Rобщ = R1+R2 .

Теперь, на основании выше сказанного, давайте определим напряжения на резисторах в зависимости от величины их сопротивлений и напряжения источника питания.

Ток I , протекающий в цепи, равен отношению напряжения U к сумме сопротивлений R1+R2 , т. е.

Падение напряжения на первом резисторе равно

По аналогии находим падение напряжения на втором резисторе

Теперь в выражение (2) и (3) подставим значение тока из выражения (1), в результате получим

Делитель напряжения на резисторах. Различные номиналы резисторов

С помощью полученных формул можно определить падение напряжения на резисторе, зная только величину входного напряжения и сопротивления самих резисторов. Однако такие формулы часто применимы лишь в теоретических расчётах. На практике же гораздо проще пользоваться основным свойством любого делителя напряжения, которое заключается в том, что при соответствующем подборе сопротивлений резисторов R1 и R2 выходное напряжение составляет часто входного (рис. 4 ).

Рис. 4 — Схемы делителей напряжения на резисторах

Следует обратить внимание на то, что величина выходного напряжения зависит от относительного значения сопротивлений резисторов R1 и R2 , а не от абсолютного.

Рис. 5 — Схемы делителей напряжения с одинаковым коэффициентом деления при разных номиналах резисторов

Здесь возникает вопрос: какие же номиналы резисторов R1 и R2 применять, 3 кОм и 1 кОм или 30 кОм и 10 кОм ? Все зависит от конкретного случая. Однако есть рекомендация, которая исходит из закона Ома, чем меньше значение сопротивления R1 и R2 , тем больший ток будет протекать в цепи и тем большую мощность можно получить с выхода делителя напряжения, но нужно помнить, что эта мощность ограничивается мощностью источник питания и не может ее превысить.

Также делитель напряжения можно выполнять из нескольких последовательно соединенных резисторов (рис. 6 ).

Рис. 6 — Схема делителя напряжения с несколькими резисторами

И так, мы рассмотрели резисторный делитель напряжения с фиксированным значением выходного напряжения. Однако часто возникает необходимость в плавном изменении выходного напряжения. Например, при регулировании громкости звука мы плавно изменяем напряжение на усилителе.

Для плавного регулирования величины выходного напряжения применяются переменные и подстроечные резисторы (рис. 7 ).

Рис. 7 — Переменные и подстроечные резисторы

Переменный резистор еще называют потенциометром. Конструктивно он состоит из корпуса, имеющего три вывода, и рукоятки. При вращении ручки осуществляется скользящих контакт подвижной металлической пластины, которая замыкает две токопроводящие графитные дорожки, имеющие разную проводимость в зависимости от длины. Благодаря этому изменяется сопротивление межу двумя, рядом расположенными, выводами. А сопротивление между двумя крайними выводами остается всегда неизменным.

Схема подключения переменного резистора или же потенциометра приведена ниже (рис. 8 ). Два крайних вывода подключаются к источнику питания, а между средним и одним из крайних выводов снимается выходное напряжение, величину которого можно изменять от нуля до значения входного напряжения Uвых = 0…Uвх .

Рис. 8 — Схема включения переменного резистора для деления напряжения

Если, проворачивая ручку резистора, мы введем все сопротивление (как показано на схеме (рис. 9 )), то выходное напряжение будет равно входному Uвых = Uвх , так как подводимое напряжение будет полностью падать на сопротивлении резистора.

Если же вывести все сопротивление, то выходное напряжение будет равно нулю Uвых = 0 .

Рис. 9 — Схема плавного изменения напряжения

Некоторые виды переменных резисторов

В зависимости от степени относительного изменения сопротивления при вращении рукоятки переменного резистора их разделяют на три типа (рис. 10 ):

1) с линейной зависимостью;

2) с логарифмической зависимостью;

3) с экспоненциальной зависимостью.

Рис. 10 — Зависимости переменных резисторов

Переменные резисторы с логарифмической зависимостью часто используются для регулировки уровня звука, поскольку ухо человека воспринимает звук именно по такой зависимости.

Кроме того переменные резисторы бывают как одинарные, так и сдвоенные. Последние находят широкое применение в звуковой технике.

Делители напряжения на резисторах одинаково работают и рассчитываются как для постоянного, так и для переменного напряжения. Однако, в качестве делителей переменного напряжения также часто используются конденсаторы и реже – катушки индуктивности.

Калькулятор делителя напряжения [таблицы .ods, .xls]

Чтобы задать режим работы транзистора, стабилитрона или операционного усилителя, надо приготовить для них определённое напряжение. Чаще всего этим занимается делитель напряжения — простая схема из двух резисторов. Раньше мне всегда хватало калькуляторов на сайте joyta.ru. Но когда был нужен делитель с подстроечным резистором, приходилось вручную добавлять его сопротивление то к одному, то к другому плечу, чтобы узнать диапазон регулировки. Однажды мне это надоело, и я решил сделать удобный инструмент для расчётов любых делителей.

Получились три таблички в форматах:

«Сложный» делитель (подбор сопротивления, расчёт напряжений)

На первый взгляд эта разновидность делителя кажется сложной, а формулы и вовсе отпугивают. Однако подстроечный резистор, включённый по схеме потенциометра, делает схему очень предсказуемой. Сопротивление R2 всегда постоянно, поэтому ток делителя не меняется, и высчитать диапазон регулировки напряжения очень просто.

Калькулятор построен так, что после расчётов можно распечатать его страницу со всеми результатами. Если вдруг понадобится пересчитать делитель — есть формулы на картинке. Справа висит таблица стандартных номиналов радиодеталей — чтобы вы не кошмарили магазины мифическими резисторами на 77 кОм.

Инструкция:1. Задать входное напряжение Uвх. 2. Установить R2max и R2.1 в нули. R2.2 обнулится автоматически. 3. Подобрать такие R1 и R3, чтобы Uвых среднее было близким к нужному. 4. Для точной регулировки укажите максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max. 5. Калькулятор выдаст диапазон регулировки (Umin, Umax) и текущее значение Uвых. Последнее можно менять, увеличив сопротивление R2.1. 6. В реальную схему вместо потенциометра можно поставить постоянные R2.1 и R2.2 рассчитанных номиналов.

Ещё калькулятор умеет считать напряжение самого простого двухрезисторного делителя. Для этого надо указать значения R1 и R3 при R2max и R2.1 = 0.

Замечание вообще про любые делители напряжения:Ток делителя Iдел должен быть в 10 и более раз больше, чем ток нагрузки. Иначе её сопротивление войдёт в состав R3, R2.2 и собьёт настройку. Поэтому делители используются там, где токи небольшие — до нескольких десятков миллиампер. Если же вы надумали сделать автомобильную зарядку для телефона через делитель — вы погорячились. И резисторы ваши тоже очень быстро разгорячатся на десяти амперах. Не надо так.

Применение

Частотный разделитель ADSL — это фильтр нижних частот и три соединителя в корпусе

Конденсаторы часто используются в различных электрических и электронных устройствах и системах. Вероятно, вы не найдете ни одно электронное устройство, в котором не содержится хотя бы один конденсатор. Конденсаторы используются для хранения энергии, обеспечения импульсов энергии, для фильтрации питающего напряжения, для коррекции коэффициента мощности, для развязки по постоянному току, в электронных частотных фильтрах, для фильтрации шумов, для запуска электродвигателей, для хранения информации, для настройки колебательных контуров, в различных датчиках, в емкостных экранах мобильных телефонов… Этот список можно продолжать до бесконечности.

Резистивно-емкостные (RC) цепи обычно используются в качестве простых фильтров нижних и верхних частот, а также простейших интегрирующих и дифференцирующих цепей.

Делитель с подстройкой верхнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)

Здесь нижний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R1 — верхнего плеча.

Этот калькулятор чуть удобнее — он рассчитывает R1 и R2 для заданного выходного напряжения и R3. Не придётся долго перебирать номиналы, чтобы попасть в нужный диапазон напряжений.

Инструкция:1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых. 2. Установить R1, R2max и R2* в нули. 3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение суммы R1 и R2. 4. Задать стандартный номинал R1 — меньше, чем сумма R1+R2. 5. Указать максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max. Итоговая сумма R1+R2max должна быть больше расчётного значения. Чем ближе R1 к сумме и чем меньше R2, тем уже диапазон регулировки Umin, Umax. 6. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы увидеть, какое при этом будет напряжение на выходе Uвых. И для реальной схемы дополнить R1 конкретно этим R2*.

Можно рассчитать и простой делитель на двух резисторах, если указать значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:

Параллельное соединение резисторов

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

0

Автор публикации

не в сети 1 год

Делитель с подстройкой нижнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)

Схема наоборот — здесь верхний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R3 — нижнего плеча.

Этот калькулятор считает R1 по заданному выходному напряжению, R2 и R3.

Инструкция:1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых. 2. Установить R1, R2max и R* в нули. 3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение R1. 4. Задать максимальное значение R2max и (опционально) R2*. Чем меньше R2max, тем уже будет диапазон регулировки Umin, Umax. 5. Задать стандартный номинал R1, близкий к рассчитанному. 6. Калькулятор рассчитает Uвых и диапазон регулировки Umin, Umax. 7. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы скорректировать Uвых. И для реальной схемы дополнить R3 конкретно этим R2*.

Как и раньше, делитель на двух резисторах можно рассчитать, указав значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Поделиться:

Емкостной делитель напряжения

Простейший емкостной делитель напряжения состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов и используется для снижения величины U на отдельных элементах электрической цепи.

Делитель постоянного напряжения на конденсаторах чаще всего применяют многоуровневых инверторов напряжения, широко используемых как на электроподвижном составе, так и в других направлениях силовой электроники.

Главная сложность практического применения такой схемы (и всех подобных схем) заключается в невозможности обеспечения равномерного разряда конденсаторов, вследствие чего напряжения на них будет распределяться не поровну. Чем сильнее разряжен один конденсатор по сравнению с другим (иди с другими), тем большая разница в U будет на них, что наглядно отображает формула:

По этой причине подобные схемы крайне нестабильно работают и обязательно предусматривают узлов подзарядки конденсаторов с целью выравнивания напряжения на последних.

Емкостной делитель напряжения в цепи переменного тока

В радиоэлектронике в большей степени находят применение емкостные делители переменного напряжения.

Конденсатор, как и катушка индуктивности, относится к реактивному элементу, то есть потребляет реактивную мощность от источника переменного тока, в отличие от резистора, который является активным элементов и потребляет исключительно активную мощность.

Реактивный элемент

Здесь следует кратко пояснить разницу между активной и реактивной мощностями. Активная мощность выполняет полезную работу и реализуется только в том случае, когда ток и напряжение направлены в одном направлении и не отстают друг от друга, то есть находятся в одной фазе, что имеет место только на резисторе. На конденсаторе ток отстает от напряжения на угол φ = 90°. В результате чего ток напряжение находятся в противофазе, поэтому когда ток имеет максимальное значение напряжение равно нулю, а произведение этих двух величин дают мощность, которая в таком случае равна нулю, так как один из множителей равен нулю. Следовательно, мощность не потребляется.

Аналогичные процессы протекают и в цепи с катушкой индуктивности. Разница лишь в том, что на индуктивности i отстает от u на угол φ = 90°.

Реактивная мощность проявляется только в цепях переменного тока. Она составляет часть полной мощности и определяется по формуле:

Реактивная мощность в отличие от активной, не потребляется нагрузкой, а циркулирует между источником питания и нагрузкой. Поэтому конденсатора и катушка индуктивности являются реактивными элементами, не потребляющими активную мощность и по этой причине они практически не нагреваются.

Расчет сопротивления делителя напряжения на конденсаторах заключается в определении необходимых значений сопротивлений.

Сопротивление конденсатора XC является величиной не постоянной и зависит от частоты переменного тока f и емкости C:

Как видно из формулы, сопротивление снижается с увеличением частоты и емкости. Для постоянного тока, частота которого равна нулю, сопротивление стремится к бесконечности, поэтому, рассматриваемая далее схема емкостного делителя напряжения не применяется постоянном токе.

Для снижения величины uвых, например в два раза, емкости C1 и C2 должны быть равны. Универсальные формулами для определения выходных uвых1 и uвых2 в зависимости от входного и емкостей C1 и C2 имеют вид, аналогичный для резисторных делителей:

Поскольку частота переменного тока для всех конденсаторов одинакова, то формулу можно упростить:

Индуктивный делитель напряжения

В качестве делителей переменного напряжения также, но гораздо реже, применяют катушки индуктивности, которые относятся к реактивным элементам. Однако, в отличие от конденсаторов, которые являются накопителями электрического поля, катушки индуктивности накапливают магнитное поле.

Индуктивное сопротивление зависит от индуктивности L и частоты переменного тока f. С ростом этих параметров сопротивление катушки переменному току возрастает.

XL = 2πfL.

Упрощенный вариант формулы:

Как вы наверняка уже заметили, чтобы рассчитать емкостной делитель напряжения достаточно знать емкости конденсаторов, а индуктивный делитель – индуктивности.

Еще статьи по данной теме

• Делитель напряжения на резисторах
• Инвертор напряжения
• Умножитель напряжения
• Замена электролитического конденсатора

Онлайн-калькулятор делителя напряжения со схемами — Texas Digikey

Конвертеры и инструменты

Это онлайн-калькулятор делителя напряжения, доступный для 2 резисторов и 3 резисторов, который может значительно упростить задачу вычислений. В этой статье мы обсудим калькуляторы делителей напряжения и способы их использования.

Цепи делителя напряжения являются фундаментальной частью электроники и электротехники. Он используется для разделения данного входного сигнала напряжения на требуемый уровень напряжения, что означает, что он подходит для различных приложений в цепи. Схема делителя напряжения состоит из двух или более резисторов, соединенных последовательно, с заданным входным напряжением, подаваемым на эти последовательные резисторные сети. А выходное напряжение снимается на одном из резисторов. Выходное напряжение пропорционально номиналу резистора, на котором оно измеряется.

Калькулятор делителя напряжения

Выбор количества резисторов: 23

Источник Вольт (Вс): VmVμV

Резистор (R1): ОмкОмМОм

Резистор (R2): ОмкОмМОм

Выходное напряжение (Vo):

Пояснение:
Делитель напряжения представляет собой простую схему, которая используется в различных приложениях. Он обычно используется для создания опорных напряжений или для снижения напряжения источника питания до уровня, подходящего для электронной схемы. Напряжение на резисторе R2 можно рассчитать по следующей формуле:

Vout = Vs x (R2 / (R1 + R2))

где,

• Vs = Vin = приложенное напряжение источника или входное напряжение, единицей СИ являются вольты (В)
• R1 = сопротивление 1-го сопротивления, единица СИ (Ом)
• R2 = сопротивление 2-го сопротивления, единица СИ (Ом)
• Vout = выходное напряжение или напряжение на резисторе R2, единица СИ — вольты (В)

Цепь состоит из двух резисторов, R1 и R2, соединенных последовательно через источник напряжения или, скажем, входное напряжение, Vs = Vin. Выходное напряжение снимается с резистора R2. Эта формула известна как формула делителя напряжения. Он показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально R2 и обратно пропорционально сумме R1 и R2.

Проверить Как рассчитать падение напряжения на резисторе , также проверить вывод правила делителя напряжения и формулы

Калькулятор делителя напряжения 3 Резистор формула:

Vout = Vs x (R3 / (R1 + R2 + R3))

где,

• Vs = Vin = приложенное напряжение источника или входное напряжение, единицей измерения СИ являются вольты (В)
• R1 = сопротивление 1-го сопротивления, единица СИ (Ом)
• R2 = сопротивление 2-го сопротивления, единица СИ (Ом)
• R3 = сопротивление 3-го сопротивления, единица СИ (Ом)
• Vout = выходное напряжение или напряжение на резисторе R3, единица СИ — вольты (В)

Цепь состоит из трех резисторов, R1, R2 и R3, соединенных последовательно через источник напряжения или, скажем, входное напряжение, Vs = Vin. Выходное напряжение снимается с резистора R3.

Эта формула известна как формула делителя напряжения. Он показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально R3 и обратно пропорционально сумме R1, R2 и R3. Вы можете рассчитать падение напряжения для каждого последовательно включенного резистора ЗДЕСЬ!

Как пользоваться калькулятором делителя напряжения?

Просто введите значения резисторов и входное напряжение или напряжение источника. После ввода входных данных калькулятор вычислит выходное напряжение и отобразит результат.

Преимущества использования калькулятора делителя напряжения

Использование калькулятора делителя напряжения дает несколько преимуществ. Во-первых, это экономит время и усилия при расчете выходного напряжения схемы делителя напряжения. Калькулятор выполняет все расчеты автоматически, что исключает необходимость ручных вычислений. Это особенно полезно при разработке сложных схем, требующих нескольких цепей делителя напряжения.
Во-вторых, использование калькулятора делителя напряжения повышает точность расчетов. Это гарантирует, что схема работает, как задумано.

Заключение :

Калькулятор делителя напряжения является полезным инструментом для студентов, инженеров-электриков и любителей, выполняющих домашние задания. Это может упростить процесс расчета выходного напряжения схемы делителя напряжения и сэкономить время. Следуя шагам, описанным в этой статье, вы можете легко использовать калькулятор делителя напряжения для расчета выходного напряжения вашей схемы.

Калькулятор цветового кода 3-полосного резистора – Онлайн-калькулятор тока Онлайн с законом Ома

Онлайн-калькулятор делителя напряжения | Как рассчитать выходное напряжение?

Создатель: Вайбхави Кумари

Отзыв: Фани Поннапалли

Последнее обновление: 14 мая 2023 г.

---

За считанные секунды наш бесплатный калькулятор делителя напряжения рассчитает выходное напряжение для заданных данных. Чтобы получить результат, просто введите тип делителя, входное напряжение и другую необходимую информацию, а затем нажмите кнопку расчета.

Калькулятор делителя напряжения:  Узнайте, как использовать делитель напряжения для получения выходного напряжения и формулу для этого. В качестве альтернативы можно использовать наш удобный калькулятор делителя напряжения, который быстро и легко возвращает результаты с подробными пояснениями. В следующих разделах вы узнаете о правиле делителя напряжения, уравнениях емкостного и индуктивного делителя напряжения и применении делителя напряжения. Также ознакомьтесь с примерами вопросов и ответов по делителю напряжения.

Схема делителя напряжения — это базовая схема, в которой используется пара резисторов для преобразования более высокого напряжения в более низкое значение. Отношение выходного напряжения к входному никогда не должно быть больше единицы. Здесь показана схема делителя напряжения в самом простом виде.

Здесь используются импедансы Z1, Z2. Сопротивление R, емкость C и индуктивность L связаны с полным сопротивлением. Ниже приведены наиболее распространенные делители напряжения

• Резистивный делитель RR
• Емкостной делитель CC
• Индуктивный делитель LL
• Делитель RC и CR (фильтры RC, CR)
• Делитель RL и LR (фильтры RL, LR)
• Делитель CL и LC (фильтры CL, LC)

Делители напряжения используются в цепях, где ток, протекающий через несколько последовательно соединенных устройств, постоянен, а напряжение делится. Делитель RR можно использовать в цепях постоянного тока. Емкость действует как разрыв в цепи, а полное сопротивление можно рассматривать с нулевым удельным сопротивлением.

Общая формула для импеданса делителя напряжения: V₂ = Z₂ / (Z₁ + Z₂) x V₁

• Формула для делителя типа RR: V₂ = R₂ / (R₁ + R₂) * V₁
• Формула делителя типа CC: V₂ = C₂ / (C₁ + C₂) * V₁
• Уравнение индуктивного делителя V₂ = L₂ / (L₁ + L₂) * V₁
• Для RC-фильтра формула делителя напряжения: |V₂| = |V₁ / (jωRC + 1)| = |В₁| / √((ωRC)² + 1)
• Делитель напряжения для цепи CR равен |V₂| = |jωRC / (jωRC + 1) * V₁| = ωRC / √((ωRC)² + 1) * |V₁|
• Для цепи RL, |V₂| = |jωL / (R + jωL) * V₁| = ωL / √(R² + (ωL)²) * |V₁|
• Для цепи LR, |V₂| = |R / (R + jωL) * V₁| = R / √(R² + (ωL)²) * |V₁|

Здесь V₁, V₂ — амплитуды сигналов. Потенциометры, регуляторы уровня, показания резистивных датчиков и другие устройства могут выиграть от делителя напряжения.

• Потенциометр является одним из наиболее часто используемых устройств, работающих по принципу делителя напряжения. Реостат — еще один термин для этого компонента. Они часто полностью состоят из резистивных компонентов. Мы можем различать аналоговые и цифровые, но в любом случае сопротивление можно контролировать с предельной точностью. Слайд-потенциометры, тримпоты и регуляторы для большого пальца являются одними из наиболее распространенных форм потенциометров, и они различаются по размеру и конструкции. Скользящий контакт является ключевым компонентом, позволяющим регулировать выходное сопротивление.
• Устройства для измерения высоких напряжений. Оказывается, измерение высоких напряжений возможно, хотя прямое измерение может повредить устройство. В этом случае хорошей идеей будет использование делителя напряжения для снижения напряжения до безопасного уровня. Предпочтительно использовать емкостные, а не резистивные конденсаторы при очень высоких напряжениях (скажем, более 100 кВ)
• Определить неизвестное сопротивление. Можно ли определить неизвестное сопротивление, просто используя источник напряжения и резистор с известным сопротивлением? Если вы можете понять его цветовой код, вам повезло, но что, если его нет? Просто соедините оба резистора последовательно, установите входное напряжение, затем измерьте напряжение на нужном резисторе. После этого просто введите все эти значения в калькулятор делителя напряжения, и вуаля, загадка решена. Чтобы найти R2 как неизвестный параметр, вы всегда можете использовать общее уравнение делителя напряжения: R2 = V2 / (V1 — V2) x R1

Вопрос 1.  Рассчитайте выходное напряжение схемы делителя напряжения с сопротивлениями 28 Ом и 34 Ом и входным напряжением 15 вольт.

Решение:

Дано: Сопротивления R₁ = 28 Ом, R₂ = 34 Ом

Входное напряжение V₁ = 15 В

Формула делителя напряжения для выходного напряжения: R₂) x V₁

V₂ = 34 / (28 + 34) x 15

= 8,22

Следовательно, выходное напряжение 8,22 В.

Для получения дополнительных концепций посетите веб-сайт Physicscalculatorpro.com, чтобы получить быстрые ответы с помощью этого бесплатного инструмента.

1. В каких случаях целесообразно использовать делитель напряжения?

Делители напряжения используются для изменения уровня сигнала, смещения активных компонентов в усилителях и измерения напряжения. Делители напряжения находятся на мосту Уитстона и мультиметре.

---

2. Проблема в генераторе или регуляторе напряжения?

Регулятор напряжения (также известный как регулятор напряжения генератора переменного тока) отвечает за подачу постоянного напряжения на аккумулятор автомобиля и другие электрические компоненты.

---

3. Что такое делитель напряжения?

Делитель напряжения представляет собой базовую электрическую схему, которая может создавать выходное напряжение из заданного входного напряжения.