قاعده تقسیم ولتاژ

        قاعده تقسیم ولتاژ یک اصل در مهندسی برق است که رفتار مدار تقسیم‌کننده ولتاژ را توصیف می‌کند، که این مدار ولتاژ روی بار را به دو یا چند بخش تقسیم می‌کند. قاعده تقسیم ولتاژ بیان می‌کند که ولتاژ روی هر مقاومت در مدار متناسب با مقاومت آن مقاومت و مقاومت کل مدار است.

عبارت ریاضی قاعده تقسیم ولتاژ:

قاعده تقسیم ولتاژ می‌تواند به صورت ریاضی به شرح زیر بیان شود:

V1 = (R1 / (R1 + R2 + … + Rn)) * Vtotal

که در آن:

V1 ولتاژ روی مقاومت ۱ است

R1 مقاومت مقاومت ۱ است

R2, R3, …, Rn مقاومت‌های مقاومت‌های اضافی در مدار هستند

Vtotal ولتاژ کل روی مدار است.

قاعده تقسیم ولتاژ ابزار مفیدی برای تحلیل و طراحی مدارهایی که شامل تقسیم ولتاژ هستند است. این قاعده به مهندسان اجازه می‌دهد تا ولتاژ روی هر مقاومت در مدار را محاسبه کنند، که می‌تواند در پیش‌بینی رفتار مدار و طراحی آن برای رعایت نیازهای عملکردی خاص مفید باشد.

قاعده تقسیم ولتاژ فقط برای مدارهای DC قابل اعمال است. این قاعده برای مدارهای AC قابل اعمال نیست، زیرا رفتار آنها به دلیل تغییرات در جریان متفاوت است. قاعده تقسیم ولتاژ فقط برای مدارهای خطی که قانون اهم را رعایت می‌کنند قابل اعمال است. مدارهای غیرخطی، مانند مدارهایی که دیود یا ترانزیستور دارند، قانون اهم را رعایت نمی‌کنند و نمی‌توان آنها را با استفاده از قاعده تقسیم ولتاژ تحلیل کرد.

وقتی باید از قاعده تقسیم ولتاژ استفاده کرد؟

قاعده تقسیم ولتاژ برای ساده‌سازی حل مدارها استفاده می‌شود. این قاعده می‌تواند برای حل کامل مدارهای ساده استفاده شود. اصل اساسی پشت قاعده تقسیم ولتاژ این است که "ولتاژ بین دو مقاومت که به صورت سری متصل شده‌اند به طور مستقیم متناسب با مقاومت آنها تقسیم می‌شود." تقسیم‌کننده ولتاژ دو مؤلفه کلیدی دارد: مدار و معادله.

برخی از کاربردهای قاعده تقسیم ولتاژ:

• تقسیم‌کننده ولتاژ فقط در مدارهایی که ولتاژ با کاهش مقدار مشخصی تنظیم می‌شود، استفاده می‌شود. این مدارها عمدتاً در سیستم‌هایی که کارایی انرژی به طور جدی در نظر گرفته نمی‌شود، استفاده می‌شوند.

• تقسیم‌کننده ولتاژ بیشتر در پتانسیومترها در زندگی روزمره ما استفاده می‌شود. به عنوان مثال، دسته تنظیم حجم در سیستم‌های موسیقی مدرن و ترانزیستورهای رادیو، نمونه‌های خوبی از پتانسیومترها هستند. طراحی اصلی پتانسیومتر سه پین دارد، مانند آنچه در بالا نشان داده شده است. دو پین به مقاومت داخلی پتانسیومتر متصل شده‌اند و پین باقیمانده به یک تماس متحرک متصل شده که روی مقاومت حرکت می‌کند. وقتی دسته پتانسیومتر چرخانده می‌شود، ولتاژ طبق قاعده تقسیم ولتاژ بین تماس‌های ثابت و تماس متحرک ظاهر می‌شود.

• تقسیم‌کننده‌های ولتاژ برای تغییر سطح سیگنال، اندازه‌گیری ولتاژ و بایاس‌دادن المان‌های فعال در تقویت‌کننده‌ها استفاده می‌شوند. تقسیم‌کننده‌های ولتاژ در چندسنج و پل ویتستون استفاده می‌شوند.

• تقسیم‌کننده‌های ولتاژ می‌توانند برای اندازه‌گیری مقاومت سنسور استفاده شوند. سنسور به صورت سری با یک مقاومت شناخته شده متصل می‌شود تا یک تقسیم‌کننده ولتاژ ایجاد کند و ولتاژ شناخته شده‌ای به طور متقابل به تقسیم‌کننده تامین می‌شود. تبدیل‌کننده آنالوگ به دیجیتال میکروکنترلر به نقطه میانی تقسیم‌کننده متصل می‌شود تا ولتاژ نقطه میانی اندازه‌گیری شود. مقاومت سنسور مشاهده شده می‌تواند با استفاده از مقاومت شناخته شده محاسبه شود.

• تقسیم‌کننده‌های ولتاژ در اندازه‌گیری سنسور و ولتاژ، تغییر سطح منطقی و کنترل سطح سیگنال استفاده می‌شوند.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.