מחלק מתח נגד: חישוב מקוון, נוסחאות ודיאגרמות

מחלק מתח נגדים הוא אחד המבנים הבסיסיים באלקטרוניקה, שבלעדיו אף מכשיר לא יכול להסתדר. בחירת ההתנגדויות קובעת את מצבי הפעולה הנדרשים. בדרך כלל, עיצוב זה מכיל שני נגדים. אחד ממוקם בין הקלט והפלט של המעגל. הנגד השני מחובר בקצה אחד לחוט המשותף, ובקצה השני לפלט של המעגל, ובכך עוקף אותו. הוא פועל גם כמקור עומס המחובר לכניסה.

נוסחת מחלק מתח

ניתן לבצע את החישוב באמצעות נוסחאות הנובעות מחוק אוהם. אתה יכול לגלות מה יהיה U ביציאה של המכשיר אם אתה יודע את הקלט, כמו גם את ההתנגדויות של שני הנגדים. אתה יכול גם לפתור את הבעיה ההפוכה, למשל, חשב את המתח שיתקבל במוצא עם התנגדויות ידועות של הנגדים.

כדי לחשב את המחלק ההתנגדות, עליך:

• ציין את הנגד הקרוב ביותר לכניסת המחלק כ-R1.
• הגדר את הנגד הקרוב ביותר לפלט המחלק כ-R2.
• הזרמים הזורמים דרך הנגדים מוגדרים כ-I1 ו-I2, ומתחי הכניסה והמוצא הם UBX ו-UOUT, בהתאמה.
• נוסחת הביניים תהיה בצורה הבאה: UOUT = I2 * R2.
• אם נניח שהחוזקות של שני הזרמים שווים, אזי הנוסחה לקביעת הזרם הזורם במעגל תיראה כך: I = UВХ / R1 + R2.
• הנוסחה הסופית לובשת את הצורה הבאה: UOUT = R2 * (UBX / R1 + R2).

ממנו מתברר שמתח המוצא תמיד יהיה קטן מהקלט. זה תלוי בנגדים עצמם. ככל שההתנגדות R1 גדולה יותר וחוזק הזרם הזורם, כך ה-UOUT יהיה קטן יותר. להיפך, כמה שיותר התנגדות R2מחובר בין הפלט לחוט המשותף, כך יהיה יותר UOUT. אם ההתנגדות המוזכרת נוטה לאינסוף, אז UOUT יהיה כמעט שווה לקלט אחד. ככל שיעבור יותר זרם דרך הנגדים, כך יהיה פחות UOUT. לפיכך, בזרמים גבוהים, מחלק הנגדים הופך ללא יעיל עקב ירידת המתח החזקה.

מחשבונים מקוונים

בעזרתם, אתה יכול לחשב את מחלק המתח על פני הנגדים באינטרנט. נתוני קלט במקרה זה יכולים להיות: מתח כניסה ושתי ההתנגדויות. מחשבון "מחלק מתח - מקוון" יבצע את כל הפעולות הדרושות לפי הנוסחה המצוינת, ויציג את ערכי הפרמטרים הנדרשים. תַשְׁלוּם מחלק מתח על נגדים מקוונים מקל על הפיתוח של מעגלים אלקטרוניים רבים, מאפשר לך להשיג את המצבים הנדרשים ואת הפעולה הנכונה של מכשירים.

זנים של חוצצים

הנפוץ והמאפיין שבהם הוא הפוטנציומטר. זהו נגד משתנה סטנדרטי. בתוכו יש קשת, שעליה מונחת שכבה מוליכה. מגע מחליק מעליו, מחלק את ההתנגדות לשני חלקים. לפיכך, לפוטנציומטר יש שלושה מובילים, שניים מהם מחוברים לנגד עצמו, והשלישי למחוון הנעים.

מקור הזרם מחובר לשני המסופים הקיצוניים של הפוטנציומטר, ו-UOUT יוסר מהפלט של המחוון ומהחוט המשותף. לדוגמה, בקרות עוצמת הקול והצלילים בציוד שמע שונים מסודרות לפי סכימה זו. כאשר המחוון מועבר למצב הקיצוני התחתון, UOUT ישתווה לאפס, ובמצב הפוך הוא יהיה שווה לקלט אחד. אם תזיז את המנוע, המתח ישתנה בצורה חלקה. מאפס לקלט.

מאפייני מחלק משמשים גם בתכנון של חיישנים התנגדות. לדוגמה, אחד האלמנטים שלהם יכול להיות התנגדות פוטו, שמשנה את ההתנגדות שלו בהתאם לתאורה. ישנם חיישנים נוספים הממירים השפעות פיזיות לשינוי בהתנגדות: תרמיסטורים, חיישני לחץ, תאוצות. מחלקים שנוצרו על בסיסם משמשים בשילוב עם ממירים אנלוגיים לדיגיטליים כדי למדוד ולעקוב אחר המרב כמויות שונות בתעשייה ובחיי היומיום: טמפרטורה, מהירות סיבוב.

דוגמה היא מעגל לקביעת רמת ההארה. החלק האחרון מחובר בין הפלט לחוט המשותף (R2 בנוסחה). כדי להרחיב את מגבלות שונות המתח, המעגל מתווסף בהתנגדות קבועה (R1 בנוסחה). מיקרו-בקר מחובר לפלט שלו ממיר מאנלוגי לדיגיטלי. ככל שהתאורה של הפוטו-נגד חזקה יותר, כך ה-UOUT נמוך יותר, שכן הוא מחובר בין פלט המבנה ל"מסה", עוקף אותו.