Калькулятор делителя напряжения на резисторах онлайн: Калькулятор делителя напряжения

Делитель напряжения — Расчет делителя напряжения

Делитель напряжения — это это цепь, состоящая из двух и более пассивных радиоэлементов, которые соединены последовательно.

Делитель напряжения на резисторах

Давайте разберем самый простой делитель напряжения, состоящий из двух резисторов. Эти два резистора соединим последовательно и подадим на них напряжение. Напряжение может быть как постоянное, так и переменное.

Подавая напряжение на эту цепь, состоящую из двух резисторов, у нас получается, что цепь становится замкнутой, и в цепи начинает течь электрический ток с какой-то определенной силой тока, которая зависит от номиналов резисторов.

Итак, мы знаем, что при последовательном соединении сила тока в цепи одинакова. То есть какая сила тока протекает через резистор R1, такая же сила тока течет и через резистор R2. Как же вычислить эту силу тока? Оказывается, достаточно просто, используя закон Ома: I=U/R.

Так как наши резисторы соединены последовательно, то и их общее сопротивление будет выражаться формулой

То есть в нашем случае мы можем записать, что

Как найти напряжение, которое падает на резисторе R2?

Так как ток для обоих резисторов общий, то согласно закону Ома

Подставляем вместо I формулу

и получаем в итоге

Для другого резистора ситуация аналогичная. На нем падает напряжение

Для него формула запишется

Давайте докажем, что сумма падений напряжений на резисторах равняется напряжению питания, то есть нам надо доказать, что U=U_R1 +U_R2 . Подставляем значения и смотрим.

что и требовалось доказать.

Эта формула также работает и для большого количества резисторов.

На схеме выше мы видим резисторы, которые соединены последовательно. Чему будет равняться U_общ ? Так как резисторы соединены последовательно, следовательно, на каждом резисторе падает какое-то напряжение. Сумма падений напряжения на всех резисторах будет равняться U_общ . В нашем случае формула запишется как

Как работает делитель напряжения на практике

Итак у нас имеются вот такие два резистора и наш любимый мультиметр:

Замеряем сопротивление маленького резистора, R1=109,7 Ом.

Замеряем сопротивление большого резистора R2=52,8 Ом.

Выставляем на блоке питания ровно 10 Вольт. Замер напряжения производим с помощью мультиметра.

 

Цепляемся блоком питания за эти два резистора, запаянные последовательно. Напомню, что на блоке ровно 10 Вольт. Показания амперметра на блоке питания тоже немного неточны. Силу тока мы будем замерять в дальнейшем также с помощью мультиметра.

Замеряем падение напряжения на большом резисторе, который обладает номиналом в 52,8 Ом. Мультиметр намерял 3,21 Вольта.

Замеряем напряжение на маленьком резисторе номиналом в 109,7 Ом. На нем падает  напряжение 6,77 Вольт.

Ну что, с математикой, думаю, у всех в порядке. Складываем эти два значения напряжения. 3,21+6,77 = 9,98 Вольт. А куда делись еще 0,02 Вольта? Спишем на погрешность щупов и средств измерений. Вот наглядный пример того, что мы смогли разделить напряжение на два разных напряжения. Мы еще раз убедились, что сумма падений напряжений на каждом резистора равняется напряжению питания, которое подается на эту цепь.

[quads id=1]

Сила тока в цепи при последовательном соединении резисторов

Давайте убедимся, что сила тока при последовательном соединении резисторов везде одинакова. Как измерить силу тока постоянного напряжения, я писал здесь. Как видим, мультиметр показал значение 0,04 А или 40 мА в начале цепи, в середине цепи и даже в конце цепи. Где бы мы не обрывали нашу цепь, везде одно и то же значение силы тока.

Переменный резистор в роли делителя напряжения

Для того, чтобы плавно регулировать выходное напряжение, у нас есть переменный резистор в роли делителя напряжения. Его еще также называют потенциометром.

Его обозначение на схеме выглядит вот так:

Принцип работы такой: между двумя крайними контактами постоянное сопротивление. Сопротивление относительно среднего контакта по отношению к крайним может меняться  в зависимости от того, куда мы будем крутить крутилку этого переменного резистора. Этот резистор рассчитан на мощность 1Вт и имеет полное сопротивление 330 Ом. Давайте посмотрим, как он будет делить напряжение.

Так как мощность небольшая, всего 1 Вт, то мы не будем нагружать его большим напряжением. Мощность, выделяемая на каком-либо резисторе рассчитывается по формуле P=I²R. Значит, этот переменный резистор может делить только маленькое напряжение при маленьком сопротивлении нагрузки и наоборот. Главное, чтобы значение мощности этого  резистора не вышло за грани. Поэтому я буду делить напряжение в 1 Вольт.

Для этого выставляем на блоке напряжение в 1 Вольт и цепляемся к нашему резистору по двум крайним контактам.

Крутим крутилку в каком-нибудь произвольном направлении и останавливаем ее. Замеряем напряжение между левым и средним контактом и получаем 0,34 Вольта.

 

Замеряем напряжение между средним и правым контактом и получаем 0,64 Вольта

Суммируем напряжение и получаем 0,34+0,64=0,98 Вольт. 0,02 Вольта опять где-то затерялись. Скорее всего на щупах, так как они тоже обладают сопротивлением. Как вы видите, простой переменный резистор мы можем использовать в роли простейшего делителя напряжения.

Похожие статьи по теме «делитель напряжения»

Делитель тока

Что такое резистор

Что такое напряжение

Блок питания

Порядок расчета делителей напряжения на резисторе: схемы и формулы

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 1.2k. Опубликовано 12.05.2020

Содержание

Делитель напряжения на резисторах

Резисторный делитель напряжения — это устройство, с помощью которого из источника с высоким напряжением можно получить лишь необходимую для устройства часть. Это нужно сделать для питания потребителя с низкой мощностью. Ниже вы узнаете о разновидностях такого приспособления, для чего оно используется в физике, а также, как произвести необходимые расчёты самостоятельно и при помощи программ.

Что такое делитель тока

Делитель тока — это устройство, позволяющее разделить поток тока на две части, чтобы в дальнейшем использовать одну из них. Он нужен, когда устройство не работает с большим током и нужно отделить его меньшее количество, необходимое для использования аппаратуры.

Состоит делитель обычно из двух резисторов, параллельно соединённых, так в каждом из них будет уменьшаться ток.
При последовательном соединении будет уменьшаться напряжение.

Виды и принцип действия

В основе принципа действия устройства, уменьшающего нагрузку сети, лежит первый закон Кирхгофа: сумма сходящихся в узле токов равна нулю.

Принцип работы у всех одинаковый: в них есть U исходное: такое же, как в источнике питания и получаемое на выходе из сети, зависящее от соотношения резисторов в плечах делителя.
Схема, позволяющая понять принцип действия:

Различают разные устройства, в зависимости от элементов в составе:

• резистивный — более популярен из-за простоты устройства.
• ёмкостный;
• индуктивный.

Формула для расчёта делителя напряжения

Как рассчитать резистор для понижения напряжения ?

Для расчёта получаемой в итоге нагрузки, нужно знать следующие данные: U исходное и значение сопротивления в каждом из составных элементов.

Делитель рассчитывается с учётом того, что проходящий через него ток минимум в 10 раз больше, чем на выходе и меньше, чем входящий в сеть.

Можно рассчитать общее сопротивление в резисторах:

R=R1*R2/(R1+R2)

В параллельно соединённых резисторах U1=U2, из это можно сделать вывод, что в сети протекает общий ток:
I=I1+I2

Найти общий ток можно, зная закон Ома

 

Уменьшаемое в итоге напряжение на резисторах находится по формуле:
U1=(R1/(R1+R2))*U
U2=(R2/(R1+R2))*U
Остаётся узнать, как найти ток на обоих резисторах:

I=U/R

Также, рассчитать напряжение на резисторе можно через ЭДС (Электродвижущую силу):

r — внутреннее сопротивление устройства.

 

Расчет делителя напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях

Делитель на резисторах — отличается своей универсальностью: используют при постоянном и переменном токе, но только при пониженном сопротивлении цепи.

Согласно закону Ома и правилу Кирхгофа через всю цепь будет проходить один и тот же ток.

Тогда на каждом из резисторов: U1= I х R1 и U2 = I х R2
Ток в цепи устройства:

 

Уменьшение на конденсаторах применяют для цепей с высоким переменным током. В нём минимальная потеря энергии на выходе. Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его электроёмкости и частоты напряжения в цепи.

Формула для вычисления сопротивления:

 

Делитель на индуктивностях используется при переменном низком токе на высоких частотах. Сопротивление катушки переменного тока прямо пропорционально зависит от индуктивности и частоты. У провода катушки имеется активное сопротивление, из-за чего мощность такого прибора больше, чем у аналогов.

Сопротивление катушки находится по формуле:

 

Расчет делителя напряжения калькулятором онлайн

Калькулятор онлайн — это программа, с помощью которой вы можете произвести необходимые вычисления для расчёта U выходного. Её используют, когда в расчётах много резисторов или при больших значениях. Для этого вам сначала нужно определить U исходное, сопротивление каждого из резисторов и ёмкость конденсатора.

Практическое применение параллельного и последовательного соединения

Составные элементы прибора соединяют в цепь, чтобы получить из сети нужную для устройства часть энергии.

Пример работы делителя напряжения на фоторезисторе.

Исходное сопротивление меняется от 1кОм в момент полного освещения до 10кОм при отсутствии света, то можно увеличить диапазон сопротивления. При добавлении резисторов с R=5,6кОм, исходящее напряжение меняется следующим образом:

Освещённость	R1 (кОм)	R2(кОм)	R2/(R1+R2)	U выходное (В)
Яркая	5,6	1	0,15	0,76
Тусклая	5,6	7	0,56	2,78
Темнота	5,6	10	0,67	3,21

Таким образом, увеличивается диапазон выходного напряжения, и оно становится подходящим для большинства сетей.

Потенциометры

Потенциометры используют в качестве делителя в системе с постоянным током. Их применяют в основном для изменения отдельных параметров в механизме.

 

На потенциометр подается напряжение, регулируемое подвижным контактом, который действует, когда крутят ручку, в результате оно может меняться от нуля до исходного значения.
Потенциометры используют в быту, как регулятор громкости, и в электронике, например, в качестве датчика.

Резистивные датчики

Резистивные датчики также называют омическими. Это приборы, в которых изменяется сопротивление, если изменяется длина, площадь сечения или удельное сопротивление. Их используют в устройствах для изменения сопротивления, а также при помощи микроконтроллера с его помощью вы можете измерить напряжение. Существуют различные датчики, одним из некоторых является фоторезистор — переменный резистор, сопротивление которого зависит от попадающего на него света.

Переменный резистор в качестве делителя напряжения

Переменный резистор позволяет напряжению изменяться более плавно. Работает он так: крайние выводы подключаются к положительному и отрицательному заряду, а из центрального на выходе получается пониженное напряжение

Делитель применяют в различных конструкциях, если нагрузка сети слишком высока для устройства, в датчиках и электронных схемах. Он является одним из основных аспектов электроники, позволяет приспособить параметры сети для механизма. Теперь вы знаете, для чего применяют резисторный делитель, основные для использования вычисления, например, как рассчитать резистор для понижения напряжения.

Калькулятор делителя напряжения

| Good Calculators

Этот калькулятор делителя напряжения можно использовать для определения любой из четырех переменных, связанных с простым делителем напряжения с двумя резисторами, когда доступны значения трех других переменных.

В двухрезисторном делителе напряжения задействованы четыре переменные: входное напряжение (В _в ), выходное напряжение (В _из ), сопротивление 1 (R1) и сопротивление 2 (R2).

Калькулятор также строит принципиальную схему и вычисляет значения компонентов.

Как использовать калькулятор делителя напряжения:

1. Введите три известные переменные
2. Нажмите кнопку «Рассчитать»
3. Калькулятор отобразит остаточное значение и принципиальную схему.

Результаты

Дополнительная информация

Инженеры обычно используют двухрезисторную схему делителя напряжения. Делитель напряжения, который также часто называют делителем потенциала, обладает тем явным преимуществом, что он может поляризовать другие элементы схемы, включая интегральные схемы и транзисторы, с напряжением, отличным от напряжения основного источника питания.

Основной причиной использования этой схемы является масштабирование входного напряжения до более низкого значения в соответствии с соотношением двух резисторов.

Это достигается следующим образом:

1. Соотношение резисторов (R1 и R2) снижает входное напряжение до более низкого выходного напряжения.
2. Выходное напряжение представляет собой часть входного напряжения. Эта дробь представляет собой отношение R2 к сумме R1 + R2.
3. Основная формула, используемая для определения выходного напряжения, основана на законе Ома и выглядит следующим образом:

В _вых = В _вх * R2 / (R1 + R2)

Например, предположим, что мы работаем со схемой, имеющей входное напряжение 12 В. Однако одной из микросхем в схеме требуется 9 вольт, а другой всего 3 вольта. Делитель напряжения можно использовать для распределения напряжения между различными микросхемами в соответствии с их требованиями.

Если один резистор имеет значение 2 кОм, а другой — 6 кОм, входное напряжение 12 В будет разделено на 3 В и 9 В.

Обратите внимание: Никогда не используйте делитель напряжения для высоких напряжений, потому что весь ток будет проходить через резисторы, что может привести к повреждению. В этом случае лучшим вариантом будет стабилизатор напряжения.

Пример:

Допустим, мы хотим определить выходное напряжение, если сопротивление резистора R1 равно 5 кОм, сопротивление резистора R2 равно 10 кОм, а входное напряжение равно 9 В.

Решение:

В _выход = В _вход * R2 / (R1 + R2) = (9 В) (10 кОм) / (5 кОм + 10 кОм) = 6 В

В _вых = 6 вольт.

Формулы

Этот калькулятор делителя напряжения использует следующие формулы: / R2

R1 = R2 * (V _вх. — V _вых. ) / V _вых.

R2 = R1 * V _вых.0003

Где, В _вых = выходное напряжение (вольт), В _вх = входное напряжение (вольт), R1 и R2 = номиналы резисторов (Ом).

You may also be interested in our Resistor Color Code Calculator or Transformer Calculator

report this ad

• Currently 4.24/5
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Rating: 4. 2 /5 (216 голосов)

Калькулятор делителя напряжения — Паяльник

Расчет резисторного делителя или делителя напряжения вычисляет выходное напряжение в цепи делителя напряжения. Введите требуемые значения резисторов и входное напряжение, чтобы получить точное выходное напряжение через схему резисторного делителя. Онлайн-калькулятор делителя напряжения приведен ниже.

Калькулятор делителя напряжения

Введите любые три из следующих значений и нажмите кнопку расчета.

В вход = входное напряжение В выход = выходное напряжение

В в :	Вольт
Р и :	Ом
Р б :	Ом
В вых :	Вольт

Также проверьте: Калькулятор параллельных резисторов

Делитель напряжения

Делитель напряжения представляет собой комбинированную схему с двумя резисторами. Два резистора соединены последовательно и снимают напряжение с общего короткозамкнутого конца обоих резисторов. Делитель напряжения превращает большое напряжение в меньшее. Если вы хотите измерить выходное напряжение делителя напряжения, используйте приведенный выше инструмент калькулятора делителя напряжения.

Содержание

• Делитель напряжения
  • Схема делителя напряжения
  • Формула
• Применение
  • 1. Резисторы переменные
  • 2. LDR (светозависимый резистор) Цепь
  • 3. Реостат
  • 4. Цепь вольтметра

Схема делителя напряжения

Схема делителя напряжения состоит из двух резисторов и источника входного напряжения. Оба резистора соединены последовательно, и с конца обоих резисторов выведен общий вывод. Земля здесь обычная. Основная особенность использования делителя напряжения заключается в получении небольшого напряжения на выходной секции. Из принципиальной схемы напряжение приложено к источнику напряжения через последовательное соединение резистора.

Формула

Формула Напряжение Делитель Цепь получена из приведенной выше принципиальной схемы. Входное напряжение обозначается как Vin , Резистор, подключенный к положительному потенциалу, Ra , Резистор, соединенный с землей, обозначается как Rb соответственно. Таким образом, уравнение для нахождения Vout (выходное напряжение резисторного делителя) равно

.

В _out = V _in * R ₂ / R ₁ + R ₂

Из приведенного выше уравнения следует, что выходное напряжение резисторного делителя прямо пропорционально входному напряжению, подключенному к резистор и соотношение Ra и Rb. Полный вывод приведен в конце этого поста.

Применение

Делитель напряжения имеет множество применений в электронной технике и разработке схем. Здесь обсуждается несколько приложений.

1. Переменные резисторы

Переменный резистор используется для регулировки разности потенциалов в цепи. Переменные резисторы также известны как потенциометры. Потенциометр имеет три клеммы, две параллельные ветви переменного резистора являются общей дорожкой сопротивления. Третий штифт скользит по дорожкам для регулировки значения сопротивления.

2. LDR (светозависимый резистор) Цепь

Также проверьте: Сопротивление против импеданса

Светозависимые резисторы также известны как фоторезисторы. Внутреннее сопротивление электронного компонента будет изменяться при попадании на него любого света. Итак, это регулируемый резистор с собственным сопротивлением, если вы подключаете резистор с LDR последовательно, общий конец LDR и соединение резистора вынимаются, это действует как делитель напряжения в цепи.

3. Реостат

Реостат также имеет много общего с потенциометром. Но они не используются в качестве делителя потенциала, потому что у него две клеммы.