Feszültségosztó sorozatban: Mi, miért, működik, alkalmazások, részletes tények

Ebben a cikkben a soros feszültségosztóról fogunk tanulni. A feszültségosztó egy lineáris elektromos áramkör, amely a kimeneti feszültséget a bemeneti feszültségben adja meg. Ez az ellenállások soros csatlakoztatása.

A feszültségosztó mindig soros áramkör. A legegyszerűbb feszültségosztó két soros ellenállásból áll. A feszültségmegosztás elengedhetetlen egy változó feszültség létrehozásához, amely segít a feszültségmérésben, összetett áramkörök létrehozásában. A feszültségosztással kapott kimeneti feszültség a bemeneti feszültség töredéke.

Mi az a feszültségosztó áramkör?

A feszültségosztó egy egyszerű lineáris áramkör passzív elemekkel. A soros kapcsolású ellenállások feszültségesésének elvén működik. Míg feszültségosztó esetén a feszültség különbözik, az áram ugyanaz marad.

A potenciométer az egyik leggyakrabban használt eszköz, amely feszültségosztót használ. Feszültséget kapcsolhatunk a potenciométer kapcsaira, és előállíthatjuk a kimeneti feszültséget. Ez a feszültség arányos a csúszóérintkező helyzetével. Ennek az érintkezőnek a mozgatásával megváltoztathatjuk a feszültséget.

Feszültségosztó soros szabályban?

A soros feszültségosztó szabály ötletet ad az áramkörben lévő kimeneti feszültségről az áramkörben lévő bemeneti feszültség és ellenállás tekintetében. A soros feszültségosztó az ohm törvényét követi.

A feszültségesés az ellenálláson áthaladó áram eredménye. Ez a feszültségesés egyenesen arányos az ellenállás nagyságával. A szabály szerint a feszültségosztó bármely ellenállásán a feszültség a nettó feszültség és egy töredék szorzata. Ez a tört az ellenállás és az ekvivalens ellenállás aránya.

Miért használjunk soros feszültségosztót?

Csak egy soros áramkör képes feszültségosztásra, amikor az egyes ellenállásokban az áram áthaladása közben feszültség csökken. Párhuzamos áramkörben a feszültség változatlan marad, és az áram az a mennyiség, amely megoszlik.

Ahogy a neve is sugallja, a soros feszültségosztó a teljes feszültséget két egyenlő vagy nem egyenlő részre osztja. Ha a párhuzamos áramkört kellene figyelembe vennünk, akkor a feszültség minden ágnál azonos lett volna. Sorozatban nincs elágazás. Az áram az egyik ellenállásról a másikra folyik, és némi értéket leesik.

Feszültségosztó sorozatban- GYIK

Feszültségosztó képlet soros ellenállásokhoz

A feszültségosztó szabálya azt mondja, hogy a feszültség megoszlik két sorba kapcsolt rezisztív komponens között, és ezek a megosztott feszültségek a bemeneti feszültség és a soros ellenállások függvényei.

feszültségosztó soros áramkörben
Ellenállásos feszültségosztó sorosan; A kép forrásai: pinterest

Itt az Ohm törvényéből azt kapjuk,

Feszültség R-n keresztül1, V1= IR1

Feszültség R-n keresztül2,V2= IR2

Kirchoff törvényét alkalmazva azt írhatjuk,

-Vin + V1 + V2= 0

Vin = V1 + V2= IR1 + iR2 = i(R1+ R2)

Ezért i = Vin /R1+ R2

Ismét KVL-t alkalmazva azt írhatjuk,

Vki – iR2 = 0

Vagy Vki= iR2=Vin /R1+ R2 *R2

Ez a szükséges osztott kimeneti feszültség.

Feszültségosztó szabály soros kondenzátorokhoz

A soros feszültségosztó szabály ugyanaz, mint az ellenállások. Itt a kapacitív reaktancia analóg az ellenállással. A kondenzátorok azon képességét, hogy ellenálljanak az áramáramlásnak, kapacitív reaktanciának nevezzük.

Soros kapacitív feszültségosztó
Soros kapacitív feszültségosztó; Kép forrás: Seekpng

Kapacitív reaktancia, XC =1/2π fC ahol f a frekvencia és C a kapacitás.

Ezért, ha a nettó kapacitív reaktancia XC ' sorosan akkor XC' = 1/ 2π fCeq

Egyenértékű kapacitás a C sorozatbaneq = C1C2 /C1+C2

XC '=1/2πf * C1C2 /C1+C2

Tehát az áramerősség i = Vin /XC '

Most, Vki= iXC2= Vin/XC '* 1/2π fC2

Hogyan kell kiszámítani a feszültséget a feszültségosztóban?

A feszültségosztók nagyon fontosak az erősítőkben és a vezérlőáramkörökben. Kiszámíthatjuk a feszültségeket egy feszültségosztó áramkörben néhány egyszerű, Ohm és Kirchhoff törvény által levezetett képlet segítségével. 

Bármely ellenálláson keresztüli feszültség kiszámításához meg kell szoroznunk az áramerősséget az ellenállásérték és a feszültségosztó egyenértékű soros ellenállásának arányával. Ha vannak más elemek, például kondenzátorok, az eljárás ugyanaz lesz. Ebben az esetben csak az ellenállás lesz reaktancia. 

Kattintson a További információért Feszültség vs feszültségesés: Összehasonlító elemzés.

Lapozzon a lap tetejére