Zasada podziału napięcia to zasada inżynierii elektrycznej, która opisuje zachowanie obwodu podziału napięcia, który jest obwodem dzielącym napięcie na obciążeniu na dwie lub więcej części. Zasada podziału napięcia mówi, że napięcie na każdym oporniku w obwodzie jest proporcjonalne do oporu tego opornika i całkowitego oporu obwodu.
Zasada podziału napięcia może być wyrażona matematycznie jako:
V1 = (R1 / (R1 + R2 + … + Rn)) * Vtotal
gdzie:
V1 jest napięciem na oporniku 1
R1 jest oporem opornika 1
R2, R3, …, Rn są oporami dodatkowych oporników w obwodzie
Vtotal jest całkowitym napięciem na obwodzie.
Zasada podziału napięcia jest przydatnym narzędziem do analizy i projektowania obwodów, które obejmują podział napięcia. Pozwala inżynierom obliczyć napięcie na każdym oporniku w obwodzie, co może być przydatne do przewidywania zachowania obwodu oraz do jego projektowania tak, aby spełniał określone wymagania dotyczące wydajności.
Zasada podziału napięcia stosuje się tylko do obwodów DC. Nie można jej stosować do obwodów AC, które zachowują się inaczej ze względu na zmieniającą się naturę prądu. Zasada podziału napięcia dotyczy również tylko liniowych obwodów, które podlegają prawu Ohma. Nieliniowe obwody, takie jak te zawierające diody lub tranzystory, nie podlegają prawu Ohma i nie mogą być analizowane za pomocą zasady podziału napięcia.
Zasada podziału napięcia służy do uproszczenia rozwiązania obwodów. Ta zasada może być użyta do kompleksowego rozwiązywania prostych obwodów. Podstawowa zasada stojąca za tą zasadą podziału napięcia polega na tym, że „napięcie jest podzielone między dwa oporniki połączone szeregowo wprost proporcjonalnie do ich oporu. Dzielnik napięcia ma dwa kluczowe elementy: obwód i równanie.
Dzielnik napięcia jest używany tylko w obwodach, gdzie napięcie jest regulowane poprzez spadki o określonych wartościach. Jest głównie stosowany w systemach, gdzie efektywność energetyczna nie jest koniecznie brana pod uwagę.
Najczęściej dzielnik napięcia jest stosowany w potencjometrach w naszym codziennym życiu. Przykładem są np. pokrętła głośności w nowoczesnych systemach muzycznych i radioodbiornikach tranzystorowych. Podstawowy projekt potencjometru ma trzy pin, jak pokazano powyżej. Dwa piny są podłączone do wewnętrznego opornika potencjometru, a pozostały pin jest podłączony do kontaktu przesuwającego się na oporności. Gdy obraca się pokrętło potencjometru, napięcie pojawia się między stałymi kontaktami i kontaktem przesuwającym się zgodnie z zasadą podziału napięcia.
Dzielniki napięcia są używane do modyfikacji poziomu sygnału, a także do pomiaru napięcia i obciążenia aktywnych elementów w wzmacniaczach. Dzielniki napięcia są włączone w wielofunkcyjny miernik i most Wheatstone’a.
Dzielniki napięcia mogą być używane do pomiaru oporu czujnika. Czujnik jest podłączony szeregowo z znanym oporem, tworząc dzielnik napięcia, a znane napięcie jest dostarczane na dzielnik. Analogo-cyfrowy przetwornik mikrokontrolera jest podłączony do środkowego punktu dzielnika, umożliwiając pomiar napięcia w tym punkcie. Obserwowane napięcie czujnika może być oszacowane za pomocą znanego oporu.
Dzielniki napięcia są stosowane w pomiarach sensorów i napięć, przesuwaniu poziomu logicznego oraz kontrolowaniu poziomu sygnału.
Oświadczenie: Szacunek dla oryginału, dobre artykuły warto udostępniać, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.