חוק המחלק את המתח

        חוק החלוקה של מתח הוא עיקרון בנדבך הנדסת החשמל המתאר את התנהגות מעגל חלוקת מתח, שהוא מעגל המחלק את המתח על פני מטען לשני חלקים או יותר. חוק החלוקה של מתח קובע כי המתח על כל רזיסטור במעגל פרופורציונלי להתנגדות של הרזיסטור ונגד ההגדרה הכוללת של המעגל.

הבעת מתמטית של חוק החלוקה של מתח:

חוק החלוקה של מתח יכול לבוא לידי ביטוי מתמטי כ:

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

כאשר:

V1 הוא המתח על פני רזיסטור 1

R1 הוא ההתנגדות של רזיסטור 1

R2, R3, …, Rn הם ההתנגדויות של כל רזיסטורים נוספים במעגל

Vtotal הוא המתח הכולל על פני המעגל.

חוק החלוקה של מתח הוא כלי שימושי לנתח ולעצב מעגלים שמתאימים לחלוקת מתח. הוא מאפשר להנדסים לחשב את המתח על פני כל רזיסטור במעגל, מה שיכול להיות שימושי לחזוי התנהגות המעגל ולעיצובו כך שיביא תוצאות מדויקות בהתאם לדרישות.

חוק החלוקה של מתח הוא תקף רק למעגלי DC. הוא אינו תקף עבור מעגלי AC, שנוהגים אחרת בשל שינויי הזרם. חוק החלוקה של מתח הוא תקף רק למעגלי ישר קו, שמקיימים את חוק אוהם. מעגלי לא ישר קו, כגון אלה המכילים דיודות או טרנזיסטרים, אינם מקיימים את חוק אוהם ולא ניתנים לנתח באמצעות חוק החלוקה של מתח.

מתי צריך להשתמש בחוק החלוקה של מתח?

חוק החלוקה של מתח משמש להפחתת פתרון מעגלי חשמל. חוק זה יכול לשמש לפתרון מלא של מעגלי פשוטים. העיקרון הבסיסי מאחורי חוק החלוקה של מתח הוא ש"המתח מופרד בין שני רזיסטורים שמחוברים בטור באופן ישירות לפי ההתנגדות שלהם. מחולק המתח מכיל שני רכיבים קריטיים: המעגל והמשוואה.

יישומים של חוק החלוקה של מתח:

• מחולק המתח משמש רק במעגלים בהם המתח נשלט על ידי הפחתה של ערך מסוים. הוא משמש בעיקר במערכות שבהן יעילות אנרגטית אינה בהכרח חשובה.

• מחולק המתח נמצא בשימוש נפוץ ביותר בפוטנציאומטרים בחיי היום יום. לדוגמה, נוטלים של נפח במערכות מוזיקה מודרניות וברדיו טרנזיסטורים הם דוגמאות מצוינות לפוטנציאומטרים. העיצוב הבסיסי של הפוטנציאומטר כולל שלושה פינים, כפי שמוצג למעלה. שני פינים מחוברים להתנגדות הפנימית של הפוטנציאומטר, והפין השלישי מחובר למגע מחליק שמתגלגל על ההתנגדות. כאשר מסובבים את הנוטל על הפוטנציאומטר, המתח מופיע בין המגע השטוח למגע המחליק בהתאם לחוק החלוקה של מתח.

• מחולקי מתח משמשים כדי לשנות את רמת האות, כמו גם כדי למדוד מתח ולהטיל מרכיבים פעילים במאיצים. מחולקי מתח נכללים במולטימטר ובגשר וויטסטון.

• ניתן להשתמש במחולקי מתח כדי למדוד את ההתנגדות של חיישן. החיישן מחובר בטור עם התנגדות ידועה כדי ליצור מחולק מתח, ונמסרים מתח ידוע על פני המחולק. הממיר הדיגיטלי אנלוגי של המיקרו-בקר מחובר לנקודת המרכז של המחולק, מה שמאפשר מדידת המתח בנקודת המרכז. ניתן להעריך את ההתנגדות של החיישן על בסיס המתח הנמדד והתנגדות ידועה.

• מחולקי מתח משמשים למדידת חיישנים ומתח, הזזה של רמות לוגיות, וניהול רמות אותות.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים להפצה, אם קיים הפר זכויות יוצרים נא צרו קשר למחיקה.