Divisors de tensió i corrent
Divisor de tensió
En enginyeria elèctrica, s'utilitzen molt sovint divisors de tensió, el funcionament dels quals es pot comprovar aplicant la regla de distribució de tensió. La figura mostra els circuits divisors de tensió utilitzats per reduir una tensió d'alimentació determinada (per exemple, 4, 6, 12 o 220 V) a qualsevol tensió inferior.
Arròs. 1. Circuits divisors de tensió
En dispositius elèctrics elèctrics, així com durant les mesures, de vegades és necessari obtenir diverses tensions d'un determinat valor d'una font. Els divisors de tensió sovint s'anomenen potenciòmetres (i sobretot en tecnologia de baixa intensitat).
La tensió parcial variable s'obté movent el contacte lliscant d'un reòstat o un altre tipus de resistència. La tensió parcial de valor constant es pot obtenir empenyent la resistència o es pot escoltar des de la unió de dues resistències separades.
Amb l'ajuda del contacte lliscant, la tensió parcial necessària per al receptor amb una resistència (resistència de càrrega) es pot canviar sense problemes, mentre que el contacte lliscant proporciona una connexió paral·lela de les resistències de les quals s'elimina la tensió parcial.
Les resistències s'utilitzen com a part del divisor de tensió per obtenir un valor de tensió fix. En aquest cas, la tensió de sortida Uout es connecta a l'entrada Uin (excloent la possible resistència de càrrega) mitjançant la connexió següent:
Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)
Arròs. 2. Divisor de tensió
Un exemple. Utilitzant un divisor de resistències, cal obtenir una tensió d'1 V en una càrrega de 100 kOhm d'una font de CC de 5 V. La relació de divisió de tensió necessària és 1/5 = 0,2. Utilitzem un separador el diagrama del qual es mostra a la fig. 2.
La resistència de les resistències R1 i R2 hauria de ser significativament inferior a 100 kΩ. En aquest cas, en calcular el divisor, es pot descuidar la resistència de càrrega.
Per tant, R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2
R2 = 0,2R1 + 0,2R2.
R1 = 4R2
Per tant, podeu triar R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. La resistència R1 s'obté mitjançant la connexió en sèrie de resistències estàndard de 1,8 i 2,2 kOhm, fetes a partir d'una pel·lícula metàl·lica amb una precisió de ± 1% (potència 0,25 W).
Cal recordar que el propi divisor consumeix corrent de la font primària (en aquest cas 1 mA) i aquest corrent augmentarà a mesura que disminueixi la resistència de les resistències divisores.
S'han d'utilitzar resistències d'alta precisió per obtenir el valor de tensió especificat.
L'inconvenient d'un divisor de tensió de resistència simple és que amb un canvi en la resistència de càrrega, la tensió de sortida (Uout) del divisor canvia. Per reduir la influència de la càrrega sobre U, hauríeu de triar la velocitat R2 almenys 10 vegades menor que la resistència de càrrega mínima.
És important recordar que a mesura que disminueix la resistència de les resistències R1 i R2, augmenta el corrent consumit per la font de tensió d'entrada. Normalment, aquest corrent no ha de superar els 1-10 mA.
Divisor de corrent
Les resistències també s'utilitzen per dirigir una part determinada del corrent total al braç corresponent del divisor. Per exemple, al diagrama de la fig. 3 El corrent Az forma part del corrent total Azv determinat per les resistències de les resistències R1 i R2, és a dir. podem escriure que Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)
Un exemple. El punter del mesurador es desvia a escala completa si el corrent de corrent continu a la bobina mòbil és d'1 mA. La resistència activa del bobinat de la bobina és de 100 ohms.Calculeu la resistència derivació de mesura de manera que el punter del dispositiu es desvia al màxim a un corrent d'entrada de 10 mA (vegeu la figura 4).
Arròs. 3. Divisor de corrent
Arròs. 4.
La relació de divisió actual ve donada per la relació:
Sortida / Sortida = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 ohms
Per tant,
0,1R1 + 0,1R2 = R1
0,1R1 + 10 = R1
R1 = 10/0,9 = 11,1 ohms
La resistència requerida de la resistència R1 es pot obtenir connectant en sèrie dues resistències estàndard de pel·lícula gruixuda de 9,1 i 2 ohms amb una precisió de ± 2% (0,25 W). Tingueu en compte de nou que a la Fig. 3 la resistència R2 és resistència interna de l'aparell de mesura.
S'han d'utilitzar resistències d'alta precisió (± 1%) per garantir una bona precisió a l'hora de dividir els corrents.