전압 분배 법칙

        전압 분배 규칙은 전기 공학의 원리로, 부하에 걸리는 전압을 두 개 이상의 부분으로 나누는 회로인 전압 분배 회로의 동작을 설명합니다. 전압 분배 규칙은 회로 내의 각 저항에 걸리는 전압이 해당 저항의 저항 값과 회로의 전체 저항과 비례함을 나타냅니다.

전압 분배 규칙 수학적 표현:

전압 분배 규칙은 다음과 같이 수학적으로 표현할 수 있습니다:

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

여기서:

V1 는 저항 1에 걸리는 전압

R1 는 저항 1의 저항값

R2, R3, …, Rn 는 회로 내의 추가 저항들의 저항값

Vtotal 는 회로 전체에 걸리는 총 전압입니다.

전압 분배 규칙은 전압 분배를 포함하는 회로를 분석하고 설계하는 데 유용한 도구입니다. 이 규칙을 통해 엔지니어는 회로 내의 각 저항에 걸리는 전압을 계산할 수 있어, 회로의 동작을 예측하고 특정 성능 요구 사항을 충족하도록 설계하는 데 도움이 됩니다.

전압 분배 규칙은 DC 회로에만 적용됩니다. AC 회로는 전류의 변화성 때문에 다르게 동작하기 때문에, 이 규칙은 AC 회로에는 적용되지 않습니다. 또한 전압 분배 규칙은 오ーム의 법칙을 따르는 선형 회로에만 적용되며, 다이오드나 트랜지스터와 같은 비선형 요소를 포함하는 회로는 오ーム의 법칙을 따르지 않으므로 이 규칙으로 분석할 수 없습니다.

언제 전압 분배 규칙을 사용해야 하는가?

전압 분배 규칙은 회로의 해법을 단순화하기 위해 사용됩니다. 이 규칙은 간단한 회로를 종합적으로 해결하는 데 사용될 수 있습니다. 이 전압 분배 규칙의 기본 원리는 "두 개의 저항이 직렬로 연결되어 있을 때, 전압은 그 저항들의 저항 값에 비례하여 나뉘어진다"입니다. 전압 분배는 두 가지 중요한 구성 요소를 가지고 있으며, 그것은 회로와 방정식입니다.

전압 분배 규칙의 응용:

• 전압 분배는 특정 값을 낮추어 전압을 조절하는 회로에서만 사용됩니다. 주로 에너지 효율성이 크게 고려되지 않는 시스템에서 사용됩니다.

• 전압 분배는 일상 생활에서 가장 일반적으로 포텐시오미터에서 사용됩니다. 예를 들어, 현대 음악 시스템이나 라디오 트랜지스터의 볼륨 조절 노브는 포텐시오미터의 좋은 예입니다. 포텐시오미터의 기본 구조는 위에 표시된 것처럼 세 개의 핀을 가지고 있습니다. 두 개의 핀은 포텐시오미터의 내부 저항에 연결되고, 나머지 하나의 핀은 저항 위를 미끄러지는 접촉부에 연결됩니다. 포텐시오미터의 노브를 돌릴 때, 접촉부 사이의 전압은 전압 분배 규칙에 따라 나타납니다.

• 전압 분배기는 신호 수준을 변경하고, 전압을 측정하며, 증폭기의 활성 요소를 바이어스하는 데 사용됩니다. 멀티미터와 윗스톤 교차회로에도 전압 분배기가 포함되어 있습니다.

• 전압 분배기는 센서의 저항을 측정하는 데 사용될 수 있습니다. 센서는 알려진 저항과 직렬로 연결되어 전압 분배기를 형성하고, 알려진 전압이 분배기에 걸립니다. 분배기의 중앙 탭은 마이크로컨트롤러의 아날로그-디지털 변환기에 연결되어 탭 전압을 측정할 수 있습니다. 관찰된 전압을 통해 센서의 저항을 추정할 수 있습니다.

• 전압 분배기는 센서 및 전압 측정, 로직 레벨 변환, 신호 수준 제어 등에 사용됩니다.

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