Делитељи напона и струје

Делитељ напона

У електротехници се врло често користе делиоци напона, чији се рад може проверити применом правила расподеле напона. На слици су приказана кола разделника напона која се користе за снижавање датог напона напајања (нпр. 4, 6, 12 или 220 В) на било који нижи напон.

Пиринач. 1. Кола разделника напона

У електричним електричним уређајима, као и током мерења, понекад је потребно добити више напона одређене вредности из једног извора. Делитељи напона се често (а посебно у технологији ниске струје) називају потенциометри.

Променљиви парцијални напон се добија померањем клизног контакта реостата или друге врсте отпорника. Парцијални напон константне вредности се може добити притиском на отпорник или се може слушати са споја два одвојена отпорника.

Уз помоћ клизног контакта, парцијални напон потребан за пријемник са отпором (отпор оптерећења) може се глатко мењати, док клизни контакт обезбеђује паралелно повезивање отпора са којих се уклања делимични напон.

Отпорници се користе као део разделника напона да би се добила фиксна вредност напона. У овом случају, излазни напон Уоут је повезан са улазом Уин (искључујући могући отпор оптерећења) преко следеће везе:

Уоут = Уин к (Р2 / Р1 + Р2)

Пиринач. 2. Делитељ напона

Пример. Користећи резисторски разделник, потребно је да добијете напон од 1 В у оптерећење од 100 кОхм из извора једносмерне струје од 5 В. Потребан однос поделе напона је 1/5 = 0,2. Користимо сепаратор чији је дијаграм приказан на сл. 2.

Отпор отпорника Р1 и Р2 треба да буде знатно мањи од 100 кΩ. У овом случају, приликом израчунавања разделника, отпор оптерећења се може занемарити.

Дакле, Р2 / (Р1 + Р2) Р2 = 0,2

Р2 = 0,2Р1 + 0,2Р2.

Р1 = 4Р2

Према томе, можете изабрати Р2 = 1 кОхм, Р1 — 4 кОхм. Отпор Р1 се добија серијским повезивањем стандардних отпорника 1,8 и 2,2 кОхм, направљених на бази металног филма са тачношћу од ± 1% (снага 0,25 В).

Треба имати на уму да сам раздјелник троши струју из примарног извора (у овом случају 1 мА) и ова струја ће се повећавати како се отпор раздјелних отпорника смањује.

Морају се користити отпорници високе прецизности да би се добила наведена вредност напона.

Недостатак једноставног резисторског разделника напона је у томе што се са променом отпора оптерећења мења излазни напон (Уоут) разделника. Да бисте смањили утицај оптерећења на У, требало би да изаберете брзину Р2 најмање 10 пута мању од минималног отпора оптерећења.

Важно је запамтити да како се отпор отпорника Р1 и Р2 смањује, струја коју троши извор улазног напона расте. Нормално, ова струја не би требало да прелази 1-10 мА.

Делитељ струје

Отпорници се такође користе за усмеравање датог дела укупне струје на одговарајући крак разделника. На пример, на дијаграму на сл. 3 струја Аз је део укупне струје Азв одређене отпорима отпорника Р1 и Р2, тј. можемо написати да је Азоут = Азв к (Р1 / Р2 + Р1)

Пример. Показивач мерача одступа од пуне скале ако је једносмерна струја у покретном калему 1 мА. Активни отпор намотаја калема је 100 ома.Израчунајте отпор мерни шант тако да показивач уређаја максимално одступа при улазној струји од 10 мА (видети сл. 4).

Пиринач. 3. Делитељ струје

Пиринач. 4.

Тренутни однос поделе је дат односом:

Иоут / Иоут = 1/10 = 0,1 = Р1 / Р2 + Р1, Р2 = 100 Охма

дакле,

0,1Р1 + 0,1Р2 = Р1

0,1Р1 + 10 = Р1

Р1 = 10/0,9 = 11,1 ома

Потребан отпор отпорника Р1 може се добити серијским повезивањем два стандардна дебелослојна отпорника од 9,1 и 2 ома са тачношћу од ± 2% (0,25 В). Имајте на уму поново да на Сл. 3 отпор Р2 је унутрашњи отпор мерног уређаја.

Отпорнике високе прецизности (± 1%) треба користити да би се обезбедила добра тачност у подели струја.