Подільники напруги і струму

дільник напруги

У складі подільника напруги для отримання фіксованого значення напруги вживають резистори. В даному випадку вихідна напруга U вих пов`язано з вхідним Uвх (без урахування ймовірного опору навантаження) наступним співвідношенням:

U вих = U вх х (R2 / R1 + R2)

Мал. 1. Дільник напруги

Приклад. За допомогою резисторного подільника необхідно отримати на навантаженні опором 100 кОм напруга 1 В від джерела постійної напруги 5 В. Необхідний коефіцієнт поділу напруги 1/5 = 0,2. Використовуємо дільник, схема якого наведена на рис. 1.

Опір резисторів R1 і R2 має бути істотно менше 100 кОм. В даному випадку при розрахунку дільника опір навантаження можна нехтувати.

Отже, R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2R1 + 0,2R2.

R1 = 4R2

Тому можна обрати R2 = 1 кОм, R1 - 4 кОм. Опір R1 отримаємо шляхом послідовного з`єднання стандартних резисторів 1,8 і 2,2 кОм, виконаних на базі залізної плівки з точністю ± 1% (потужністю 0,25 Вт).

Слід пам`ятати, що сам дільник споживає струм від первинного джерела (в цьому випадку 1 мА) і цей струм буде зростати зі зменшенням опорів резисторів дільника.

Для отримання даного значення напруги слід використовувати високоточні резистори.

Недоліком звичайного резисторного подільника напруги буде те, що зі зміною опору навантаження вихідна напруга (U вих) подільника змінюється. Ддя зменшення впливу навантаження на Uвихнеобходімо вибирати соротівленіе R2 по крайней мере в 10 разів менше малого опору навантаження.

Важливо пам`ятати про те, що зі зменшенням опорів резисторів R1 і R2 виростає струм, споживаний від джерела вхідного напруги. Зазвичай цей струм не повинен перевищувати 1-10 мА.

дільник струму

Резистори вживаються також для того, щоб задану частку загального струму навести в відповідне плече дільника. Наприклад, в схемі на рис. 2 ток I становить значну частину загального струму Iвх, яка визначається опорами резисторів Rl і R2, тобто можна записати, що Iвих = Iвх х (R1 / R2 + R1)

Приклад. Стрілка вимірювального приладу відхиляється на всю шкалу в цьому випадку, якщо незмінний струм в рухливій котушці дорівнює 1 мА. Активний опір обмотки котушки становить 100 Ом. Розрахуйте опір вимірювального шунта так, щоб стрілка приладу дуже відхилялася при вхідному струмі 10 мА (див. Рис. 3).

Мал. 2 Дільник струму

Мал. 3.

Коефіцієнт розподілу струму визначається співвідношенням:

Iвих / Iвх = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ом.

звідси,

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1R1 + 10 = R1

R1 = 10 / 0,9 = 11,1 Ом

Необхідний опір резистора R1 можна отримати шляхом послідовного з`єднання 2-ух стандартних резисторів опором 9,1 і 2 Ом, виконаних на базі толстопленочной технології з точністю ± 2% (0,25 Вт). Зауважимо знову, що на рис. 3 опір R2 - це внутрішній опір вимірювального приладу.

Для забезпечення непоганий точності ділення струмів слід використовувати високоточні (± 1%) резистори.