- Nødvendig materiale
- Kretsdiagram
- Spenningsdelerformel
- Bevis på potensiell skilleformel
- Ting å huske på
- Arbeid av spenningsdelerkrets
- Spenningsdeler Kalkulator
- Anvendelser av spenningsdelerkrets
En spennings- eller potensiell skillekrets er ofte brukt i elektronikk der en inngangsspenning må konverteres til en annen spenning som er lavere enn originalen. Dette er veldig nyttig for alle analoge kretser der det kreves variabel spenning, derfor er det viktig å forstå hvordan denne kretsen fungerer og hvordan man beregner verdiene til motstandene som kreves for å lage en spenningsdelerkrets for å sende ut ønsket spenning.
Nødvendig materiale
- Motstand (1k - 1 nos, 10k - 1 nos)
- Batteri - 9V
- Multi-meter
- Koble ledninger
- Brettbrett
Kretsdiagram
En spenningsdelerkrets er veldig enkel krets bygget av bare to motstander (R1 og R2) som vist ovenfor i kretsskjemaene. Den nødvendige utgangsspenningen (V OUT) kan oppnås over motstanden R2. Ved å bruke disse to motstandene kan vi konvertere en inngangsspenning til hvilken som helst nødvendig utgangsspenning.
MERK: Utgangsspenningen (V OUT) er alltid mindre enn inngangsspenningen (V IN)
Spenningsdelerformel
Anta at hvis strømmen (I) i utgangsledningen er null, blir forholdet mellom inngangsspenningen (V IN) og utgangsspenningen (V ut) bestemt som:
V OUT = (V IN * R 2) / (R 1 + R 2)…. (Spenningsdelerligning)
Hvor,
V OUT = Utgangsspenning
V IN = inngangsspenning
R 1 = Øvre motstand
R 2 = Lavere motstand
Bevis på potensiell skilleformel
I henhold til Ohms lov er spenning gjennom en ideell leder lik strømmen som strømmer gjennom den.
Spenning = Strøm * Motstand
V = IR
Nå, i henhold til kretsskjemaet
V IN = I * (R 1 + R 2) I = V IN / (R 1 + R 2)… ligning (1) V OUT = I * R 2… ligning (2)
Når vi setter verdien av ' jeg ' fra ligning (1) i ligning (2), har vi
V OUT = (V IN * R 2) / (R 1 + R 2)
Ting å huske på
- Hvis verdien av R1 er lik R2, er verdien av utgangsspenningen halvparten av inngangsverdien.
- Hvis verdien av R1 er mye mindre enn R2, vil verdien av utgangsspenningen være omtrent lik inngangsspenningen.
- Hvis verdien av R1 er mye større enn R2, vil verdien av utgangsspenningen være omtrent lik null.
Arbeid av spenningsdelerkrets
I henhold til eksemplet spenningsdelerkretsdiagram vi brukt her, har vi tatt 9V som inngangsspenning, og verdien av motstanden R 1 og R 2 er 1 k og 10k hhv. Praktisk talt får vi 8,16V som utgangsspenning som vist på bildet ovenfor.
La oss prøve teoretisk, V IN = 9V, R1 = 1 kilo ohm og R2 = 10 kilo ohm . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V
Det er en veldig liten forskjell mellom den praktiske og teoretiske verdien, fordi batteriet ikke leverer nøyaktig 9V.
En annen viktig faktor å vurdere når du velger motstandsverdiene, er dens effekt (P). Når du vet verdiene jeg (basert på belastning), V I, R 1 og R 2, legg R 1 og R 2 sammen for å få R TOTAL og bruke Ohms lov kalkulator for å finne ut av kraft (watt) vurdering er nødvendig for motstandene. Eller bare bruk formlene P = VI for å bestemme effektverdien for motstanden din. Hvis det ikke er valgt riktig effekt, vil motstanden bli overopphetet og kan også brenne.
Spenningsdeler Kalkulator
Du kan bruke spenningsdelerkalkulatoren direkte til å beregne noen av verdiene nevnt i spenningsdelerformlene.
Anvendelser av spenningsdelerkrets
Spenning eller potensielle skillekretser brukes ofte i forskjellige prosjekter og applikasjoner. Nedenfor er noen kretseksempler der et potensielt skillekonsept brukes:
- Arduino Digital Voltmeter
- Måling av lysintensitet
- Raspberry Pi ADC opplæring
- Arduino Ohm Meter
- Mørke detektor
- Raspberry Pi Nødlampe