Spanningsdeler circuit

Een spannings- of potentiaaldelercircuit wordt veel gebruikt in de elektronica waar een ingangsspanning moet worden omgezet naar een andere spanning die lager is dan het origineel. Dit is erg handig voor alle analoge circuits waar variabele spanningen vereist zijn, daarom is het belangrijk om te begrijpen hoe dit circuit werkt en hoe je de waarden van de weerstanden kunt berekenen die nodig zijn om een spanningsdelercircuit te maken om de gewenste spanning uit te voeren.

Materiaal vereist

Weerstand (1k - 1 nrs, 10k - 1 nrs)
Batterij - 9V
Meerdere meters
Verbindingsdraden
Breadboard

Schakelschema

Een spanningsdelercircuit is een zeer eenvoudig circuit dat is opgebouwd uit slechts twee weerstanden (R1 en R2) zoals hierboven weergegeven in de schakelschema's. De benodigde uitgangsspanning (V _OUT) kan worden verkregen over de weerstand R2. Met behulp van deze twee weerstanden kunnen we een ingangsspanning omzetten naar elke gewenste uitgangsspanning.

OPMERKING: De uitgangsspanning (V _OUT) is altijd lager dan de ingangsspanning (V _IN)

Spanningsdeler formule

Stel dat, als de stroom (I) in de uitgangsdraad nul is, de relatie tussen de ingangsspanning (V _IN) en de uitgangsspanning (V _uit) wordt bepaald als:

V _UIT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Spanningsdeler-vergelijking)

Waar,

V _OUT = uitgangsspanning

V _IN = ingangsspanning

R ₁ = Bovenste weerstand

R ₂ = Lagere weerstand

Bewijs van mogelijke scheidingsformule

Volgens de wet van Ohm is de spanning door een ideale geleider gelijk aan de stroom die er doorheen vloeit.

Spanning = stroom * weerstand

V = IR

Nu, volgens het schakelschema

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… vergelijking (1) V _OUT = I * R ₂… vergelijking (2)

Als we de waarde van ' I ' uit vergelijking (1) in vergelijking (2) plaatsen, hebben we

V _UIT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Dingen om in gedachten te houden

Als de waarde van R1 gelijk is aan R2, dan is de waarde van de uitgangsspanning de helft van de ingangswaarde.
Als de waarde van R1 veel kleiner is dan R2, dan is de waarde van de uitgangsspanning ongeveer gelijk aan de ingangsspanning.
Als de waarde van R1 veel groter is dan R2, dan is de waarde van de uitgangsspanning ongeveer gelijk aan nul.

Werking van Voltage Divider Circuit

Volgens het voorbeeld van het schakelschema van de spanningsdeler dat we hier hebben gebruikt, hebben we 9V genomen als de ingangsspanning en de waarde van weerstand R ₁ en R ₂ is respectievelijk 1k en 10k. Praktisch krijgen we 8.16V als uitgangsspanning, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Laten we het theoretisch proberen, V _IN = 9V, R1 = 1 kilo ohm en R2 = 10 kilo ohm . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V

Er is een heel klein verschil tussen de praktische en theoretische waarde, omdat de batterij niet exact 9V levert.

Een andere belangrijke factor waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van de weerstandswaarden, is het vermogen (P). Zodra je de waarden van I (gebaseerd in belasting), V _IN, R ₁ en R ₂ kent, tel je R ₁ en R _{2 bij} elkaar op om R _TOTAL te krijgen en gebruik je de rekenmachine van de wet van Ohm om het vereiste vermogen (watt) te bepalen voor de weerstanden. Of gebruik gewoon de formules P = VI om het vermogen van uw weerstand te bepalen. Als het juiste vermogen niet is geselecteerd, zal de weerstand oververhit raken en mogelijk ook doorbranden.

Spanningsdeler Calculator

U kunt de onderstaande spanningsdelercalculator rechtstreeks gebruiken om een van de waarden te berekenen die in de formules van de spanningsdeler worden genoemd .

Toepassingen van Voltage Divider Circuit

Spannings- of potentiaaldelercircuits worden vaak gebruikt in verschillende projecten en toepassingen. Hieronder staan enkele circuitvoorbeelden waarbij een concept van een potentiële verdeler wordt gebruikt:

Arduino digitale voltmeter
Meting van lichtintensiteit
Raspberry Pi ADC-zelfstudie
Arduino Ohm Meter
Duisternis Detector
Raspberry Pi-noodlamp