- Ang equation ng divider ng boltahe
- Ang divider ng boltahe na may 2 resistors
- Mga Halimbawa ng Nagtrabaho
- - Halimbawa 1
- Solusyon
- - Halimbawa 2
- 1V Buong scale ng Voltmeter
- Mga Sanggunian
Ang tagabahagi ng boltahe o divider ng boltahe ay binubuo ng isang samahan ng mga resistors o impedance sa serye na konektado sa isang mapagkukunan. Sa ganitong paraan ang boltahe V na ibinigay ng pinagmulan -input boltahe- ay ipinamamahagi nang proporsyonal sa bawat elemento, ayon sa batas ni Ohm:
Kung saan ang V i ay ang boltahe sa buong elemento ng circuit, ako ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan nito at Z i ang kaukulang impedance.
Larawan 1. Ang resistive na boltahe na divider ay binubuo ng mga resistors sa serye. Pinagmulan: Wikimedia Commons.
Kapag inaayos ang pinagmulan at ang mga elemento sa isang saradong circuit, dapat na tuparin ang pangalawang batas ni Kirchhoff, na nagsasaad na ang kabuuan ng lahat ng boltahe ay bumaba at tumataas ay katumbas sa 0.
Halimbawa, kung ang circuit na dapat isaalang-alang ay purong lumalaban at magagamit ang isang 12 boltahe, sa pamamagitan lamang ng pagkakaroon ng dalawang magkaparehong resistors sa serye na may sinabi na mapagkukunan, ang boltahe ay hahatiin: ang bawat pagtutol ay magkakaroon ng 6 Volts. At sa tatlong magkaparehong resistors makakakuha ka ng 4 V sa bawat isa.
Dahil ang pinagmulan ay kumakatawan sa isang pagtaas ng boltahe, pagkatapos V = +12 V. At sa bawat risistor ay mayroong mga patak ng boltahe na kinakatawan ng mga negatibong palatandaan: - 6 V at - 6 V ayon sa pagkakabanggit. Madaling makita na ang pangalawang batas ni Kirchoff ay natupad:
+12 V - 6 V - 6 V = 0 V
Dito nagmumula ang pangalan ng boltahe na divider, dahil sa pamamagitan ng paggamit ng mga resistors ng serye, ang mga mas mababang boltahe ay madaling makuha mula sa isang mapagkukunan na may mas mataas na boltahe.
Ang equation ng divider ng boltahe
Patuloy nating isaalang-alang ang isang purong resistive circuit. Alam namin na ang kasalukuyang ako sa pamamagitan ng isang serye ng resistor circuit na konektado sa isang mapagkukunan tulad ng ipinapakita sa figure 1 ay pareho. At ayon sa batas ni Ohm at pangalawang batas ni Kirchoff:
V = IR 1 + IR 2 + IR 3 + … IR i
Kung saan R 1 , R 2 … R i ay kumakatawan sa bawat serye ng paglaban ng circuit. Kaya:
V = I ∑ R i
Kaya ang kasalukuyang lumiliko na:
Ako = V / ∑ R i
Ngayon kalkulahin natin ang boltahe sa buong isa sa mga resistors, ang risistor R ako halimbawa:
V i = (V / ∑ R i ) R i
Ang nakaraang equation ay muling isinulat sa sumusunod na paraan at mayroon kaming panuntunan ng divider ng boltahe para sa isang baterya at N resistors sa serye na handa na:
Ang divider ng boltahe na may 2 resistors
Kung mayroon kaming circuit divider circuit na may 2 resistors, ang equation sa itaas ay nagiging:
At sa espesyal na kaso kung saan ang R 1 = R 2 , V i = V / 2, anuman ang kasalukuyang, tulad ng sinabi sa simula. Ito ang pinakasimpleng panghati ng boltahe ng lahat.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng scheme ng divider na ito, kung saan ang V, ang boltahe ng input, ay isinasagisag bilang V in , at ang V i ay ang boltahe na nakuha sa pamamagitan ng paghati sa boltahe sa pagitan ng mga resistors R 1 at R 2 .
Larawan 2. Boltahe na divider na may 2 resistors sa serye. Pinagmulan: Wikimedia Commons. Tingnan ang pahina para sa may-akda / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/).
Mga Halimbawa ng Nagtrabaho
Ang patakaran ng divider ng boltahe ay ilalapat sa dalawang resistive circuit upang makakuha ng mas mababang mga boltahe.
- Halimbawa 1
Magagamit ang isang 12 V na mapagkukunan, na kailangang nahahati sa 7 V at 5 V ng dalawang resistors R 1 at R 2 . Mayroong 100 Ω naayos na pagtutol at isang variable na pagtutol na ang saklaw ay nasa pagitan ng 0 at 1kΩ. Ano ang mga pagpipilian doon upang i-configure ang circuit at itakda ang halaga ng risistor R 2 ?
Solusyon
Upang malutas ang ehersisyo na ito ang panuntunan ng divider ng boltahe para sa dalawang resistors ay gagamitin:
Ipagpalagay na ang R 1 ay ang pagtutol na nasa boltahe ng 7 V at doon inilagay ang nakapirming pagtutol R 1 = 100 Ω
Ang hindi kilalang pagtutol R 2 ay dapat nasa 5 V:
YR 1 hanggang 7 V:
5 (R 2 +100) = 12 R 2
500 = 7 R 2
R 2 = 71.43 Ω
Maaari mo ring gamitin ang iba pang equation upang makakuha ng parehong halaga, o palitan ang resulta na nakuha upang suriin para sa pagkakapantay-pantay.
Kung ngayon ang nakapirming pagtutol ay inilalagay bilang R 2 , kung gayon ang R 1 ay nasa 7 V:
5 (100 + R 1 ) = 100 x 12
500 + 5R 1 = 1200
R 1 = 140 Ω
Katulad nito, posible na i-verify na ang halagang ito ay nasiyahan sa pangalawang equation. Ang parehong mga halaga ay nasa hanay ng variable na paglaban, samakatuwid posible na ipatupad ang hiniling circuit sa parehong paraan.
- Halimbawa 2
Ang isang DC direktang kasalukuyang voltmeter upang masukat ang mga boltahe sa isang tiyak na saklaw, ay batay sa divider ng boltahe. Upang makabuo ng tulad ng isang voltmeter, kinakailangan ang isang galvanometer, halimbawa D'Arsonval's.
Ito ay isang metro na nakakakita ng mga de-koryenteng alon, na nilagyan ng isang graduated scale at isang nagpapahiwatig ng karayom. Mayroong maraming mga modelo ng galvanometer, ang isa sa figure ay isang napaka-simple, na may dalawang koneksyon na nasa likod.
Larawan 3. Isang D'Arsonval type galvanometer. Pinagmulan: F. Zapata.
Galbanomiter ay may isang panloob na pagtutol R G maximum kasalukuyang, na tolerates lamang ng isang maliit na kasalukuyang, na tinatawag ko G . Bilang resulta, ang boltahe sa kabuuan galbanomiter ay V m = ko G R G .
Upang masukat ang anumang boltahe, ang voltmeter ay inilalagay kahanay sa elemento na susukat at ang panloob na paglaban nito ay dapat na sapat na malaki upang hindi gumuhit ng kasalukuyang mula sa circuit, kung hindi man ay mababago ito.
Kung nais nating gamitin ang galvanometer bilang isang metro, ang boltahe na sinusukat ay hindi dapat lumampas sa maximum na pinahihintulutan, na kung saan ay ang maximum na pagpapalihis ng karayom na mayroon ang aparato. Ngunit ipinapalagay namin na ang V m ay maliit, dahil ako G at R G ay.
Gayunpaman, kapag ang galvanometer ay konektado sa serye kasama ang isa pang risistor R S , na tinatawag na isang paglilimita ng risistor, maaari nating pahabain ang pagsukat ng saklaw ng galvanometer mula sa maliit na V m hanggang sa ilang mas malaking boltahe ε. Kapag naabot ang boltahe na ito, nakakaranas ang karayom ng instrumento ng maximum na pagpapalihis.
Ang scheme ng disenyo ay ang mga sumusunod:
Larawan 4. Disenyo ng isang voltmeter gamit ang isang galvanometer. Pinagmulan: F. Zapata.
Sa figure 4 sa kaliwa, G ay ang galvanometer at R ay anumang pagtutol sa kung saan nais mong sukatin ang boltahe V x .
Ang figure sa kanan ay nagpapakita kung paano ang circuit na may G, R G at R S ay katumbas ng isang voltmeter, na inilalagay nang kahanay sa paglaban sa R.
1V Buong scale ng Voltmeter
Halimbawa, ipagpalagay na ang panloob na paglaban ng galvanometer ay R G = 50 Ω at ang maximum na kasalukuyang sinusuportahan nito ay I G = 1 mA, ang paglilimita sa paglaban ng RS upang ang voltmeter na binuo gamit ang galvanometer na ito ay sumusukat sa isang maximum na boltahe ng 1 V ay kinakalkula Kaya:
I G (R S + R G ) = 1 V
R S = (1 V / 1 x 10 -3 A) - R G
R S = 1000 Ω - 50 Ω = 950 Ω
Mga Sanggunian
- Alexander, C. 2006. Mga Batayan ng Elektronikong Circuits. Ika-3. Edisyon. Mc Graw Hill.
- Boylestad, R. 2011. Panimula sa Pagtatasa ng Circuit. Ika-2. Edisyon. Pearson.
- Dorf, R. 2006. Panimula sa Mga Elektroniko na Circuits. Ika-7. Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
- Edminister, J. 1996. Mga Elektronikong Elektronik. Serye ng Schaum. Ika-3. Edisyon. Mc Graw Hill
- Figueroa, D. Physics Series para sa Agham at Engineering. Tomo 5 Electrostatics. Na-edit ni D. Figueroa. USB.
- Hyperphysics. Disenyo ng isang voltmeter. Nabawi mula sa: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
- Wikipedia. Ang divider ng boltahe. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.