直列の分圧器:何、なぜ、動作、アプリケーション、詳細な事実

この記事では、直列の分圧器について学びます。 分圧器は、入力電圧に関して出力電圧を提供する線形電気回路であることが知られています。 抵抗器を直列に接続したものです。

分圧器は常に直列回路です。 最も単純な分圧器は、直列のXNUMXつの抵抗で構成されています。 分圧は、電圧測定に役立つ可変電圧を作成し、複雑な回路を作成するために不可欠です。 分圧によって得られる出力電圧は、入力電圧の一部です。

分圧回路とは?

分圧器は、パッシブ要素を備えた単純な線形回路です。 直列接続された抵抗器の電圧降下の原理に基づいて動作します。 分圧器の場合は電圧が異なりますが、電流は同じままです。

ポテンショメータは、分圧器を利用する最も一般的に使用されるデバイスのXNUMXつです。 ポテンショメータの端子間に電圧を印加して、出力電圧を生成することができます。 この電圧は、すべり接点の位置に比例します。 この接点を動かすことで、電圧を変えることができます。

直列ルールの分圧器?

直列分圧器は、回路に存在する入力電圧と抵抗の観点から得られた回路の出力電圧についてのアイデアを与えてくれます。 直列ルールの分圧器はオームの法則に従います。

電圧降下は、抵抗を通過する電流の結果です。 この電圧降下は、抵抗の大きさに正比例します。 規則によれば、分圧器の抵抗の両端の電圧は、正味の電圧と分数の積です。 この割合は、その抵抗と等価抵抗の比率です。

なぜ分圧器を直列に使用するのですか?

電流が流れる間に個々の抵抗器の電圧が低下するため、直列回路のみが分圧可能です。 並列回路では、電圧は同じままで、電流は分割される量です。

名前が示すように、直列の分圧器は、合計電圧を等しいまたは等しくないXNUMXつの部分に分割します。 並列回路を考えなければならない場合、電圧は各ブランチで同じになります。 直列では、分岐はありません。 電流はXNUMXつの抵抗器から別の抵抗器に流れ、ある値を落とします。

直列の分圧器-FAQ

直列抵抗器の分圧器の式

分圧器の規則によると、電圧は直列に接続されたXNUMXつの抵抗コンポーネント間で分割され、これらの分割された電圧は入力電圧と直列抵抗の関数です。

直列回路の分圧器
直列の抵抗分圧器; 画像クレジット: Pinterest

ここで、オームの法則から、次のようになります。

Rを介した電圧1、V1= iR1

Rを介した電圧2,V2= iR2

キルヒホッフの法則を適用すると、次のように書くことができます。

-Vin + V1 + V2= 0

Vin = V1 + V2= iR1 + IR2 = i(R1+ R2)

したがって、i = Vin /R1+ R2

再びKVLを適用すると、次のように書くことができます。

Vでる – iR2 = 0

または、Vでる= iR2=Vin /R1+ R2 *R2

これは、必要な分割出力電圧です。

直列コンデンサの分圧器規則

直列ルールの分圧器は、抵抗器とまったく同じです。 ここで、容量性リアクタンスは抵抗に類似しています。 電流の流れに対抗するコンデンサの能力は、容量性リアクタンスとして知られています。

直列の容量性分圧器
直列の容量性分圧器; 画像クレジット: Seekpng

容量性リアクタンス、XC =1/2π fC ここで、f は周波数、C は静電容量です。

したがって、正味の容量性リアクタンスがXの場合C ' 直列の場合 XC' = 1/ 2π fCeq

直列 C の等価静電容量eq = C1C2 /C1+C2

XC '=1/2πf * C1C2 /C1+C2

したがって、現在の i = Vin /XC '

今、Vでる= iXC2= Vin/XC '* 1/2π fC2

分圧器の電圧を計算する方法は?

分圧器は、アンプや制御回路において非常に重要なコンポーネントです。 オームの法則とキルヒホッフの法則から導き出されたいくつかの簡単な式を使用して、分圧回路の電圧を計算できます。 

任意の抵抗器を通る電圧を計算するには、電流にその抵抗値と分圧器の等価直列抵抗の比率を掛ける必要があります。 コンデンサなど他の要素がある場合、手順は同じになります。 その場合、抵抗のみがリアクタンスになります。 

クリックして詳細を読む 電圧対電圧降下:比較分析.

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