Dělič napětí v sérii: co, proč, práce, aplikace, podrobná fakta

by

V tomto článku se seznámíme s děličem napětí v sérii. Dělič napětí je známý jako lineární elektrický obvod, který poskytuje výstupní napětí ve smyslu vstupního napětí. Jedná se o zapojení rezistorů do série.

Dělič napětí je vždy sériový obvod. Nejjednodušší dělič napětí se skládá ze dvou odporů v sérii. Rozdělení napětí je zásadní při vytváření proměnného napětí, které pomáhá při měření napětí a vytváří složité obvody. Výstupní napětí získané dělením napětí je zlomkem vstupního napětí.

Co je obvod děliče napětí?

Dělič napětí je jednoduchý lineární obvod s pasivními prvky. Pracuje na principu úbytku napětí na rezistorech v sériovém zapojení. Zatímco napětí se v případě děliče napětí liší, proud zůstává stejný.

Potenciometr je jedním z nejčastěji používaných zařízení, které využívá dělič napětí. Můžeme přivést napětí na svorky potenciometru a generovat výstupní napětí. Toto napětí je úměrné poloze kluzného kontaktu. Pohybem tohoto kontaktu můžeme měnit napětí.

Dělič napětí v pravidle série?

Dělič napětí v sériovém pravidle nám dává představu o výstupním napětí v obvodu získaném z hlediska vstupního napětí a odporu přítomného v obvodu. Dělič napětí v sériovém pravidle se řídí ohmovým zákonem.

Pokles napětí je výsledkem průchodu proudu rezistorem. Tento úbytek napětí je přímo úměrný velikosti odporu. Podle pravidla je napětí na jakémkoli rezistoru děliče napětí součinem čistého napětí a zlomku. Tento zlomek je poměr tohoto odporu a ekvivalentního odporu.

Proč používat dělič napětí v sérii?

Pouze sériový obvod je schopen dělení napětí při poklesu napětí v jednotlivých rezistorech při průchodu proudu. V paralelním obvodu zůstává napětí stejné a proud je množství, které se rozdělí.

Jak název napovídá, dělič napětí v sérii rozděluje celkové napětí na dvě části, které jsou stejné nebo různé. Pokud bychom měli uvažovat paralelní obvod, napětí by bylo pro každou větev stejné. V sérii nedochází k větvení. Proud teče z jednoho odporu do druhého a klesá o určitou hodnotu.

Dělič napětí v sérii - FAQ

Vzorec děliče napětí pro rezistory v sérii

Pravidlo děliče napětí říká, že se napětí rozdělí mezi dvě odporové složky, které jsou zapojeny do série a tato rozdělená napětí jsou funkcí vstupního napětí a sériových odporů.

dělič napětí v sériovém obvodu
Odporový dělič napětí v sérii; Poděkování za obrázky: Pinterest

Zde z ohmova zákona dostáváme,

Napětí přes R1, V1= iR1

Napětí přes R2,V2= iR2

S použitím kirchoffova zákona můžeme napsat,

-Vin + V1 + V2= 0

Vin = V1 + V2= iR1 + iR2 = i(R1+ R2)

Proto i = Vin /R1+ R2

Opět použitím KVL můžeme napsat,

Vout – iR2 = 0

Nebo Vout= iR2=Vin /R1+ R2 *R2

Toto je požadované dělené výstupní napětí.

Pravidlo děliče napětí pro kondenzátory v sérii

Dělič napětí v sériovém pravidle je stejný jako odpory. Zde je kapacitní reaktance analogická k odporu. Schopnost kondenzátorů bránit toku proudu je známá jako kapacitní reaktance.

Kapacitní dělič napětí v sérii
Kapacitní dělič napětí v sérii; Obrazové kredity: Seekpng

Kapacitní reaktance, XC =1/2π fC kde f je frekvence a C je kapacita.

Pokud je tedy čistá kapacitní reaktance XTo je v sérii pak XC' = 1/ 2π fCeq

Ekvivalentní kapacita v sérii Ceq = C1C2 /C1+C2

XTo je= 1/2πf * C1C2 /C1+C2

Takže proud i=Vin /XTo je

Nyní, Vout= iXC2= Vin/XTo je* 1/2π fC2

Jak vypočítat napětí v děliči napětí?

Děliče napětí jsou velmi důležité součásti v zesilovačích a řídicích obvodech. Můžeme vypočítat napětí v obvodu děliče napětí pomocí několika jednoduchých vzorců odvozených z ohmova zákona a kirchhoffova zákona. 

Pro výpočet napětí na jakémkoli rezistoru musíme vynásobit proud poměrem této hodnoty odporu a ekvivalentního sériového odporu děliče napětí. Pokud existují další prvky, jako jsou kondenzátory, postup bude stejný. V tomto případě bude reaktance pouze odpor. 

Kliknutím zobrazíte další informace Napětí vs pokles napětí: Srovnávací analýza.

Také čtení: