Diviseur de tension pour résistances, condensateurs et inductances

Afin d'obtenir une valeur de tension fixe égale à une fraction de la valeur initiale, des diviseurs de tension sont utilisés dans les circuits électriques. Les diviseurs de tension peuvent être constitués de deux éléments ou plus, qui peuvent être des résistances ou des réactances (condensateurs ou inductances).

Diviseur de tension - une combinaison de résistances, utilisée pour diviser la tension d'entrée en parties.

Dans sa forme la plus simple, le diviseur de tension est représenté par une paire de sections du circuit électrique connectées en série les unes avec les autres, qui sont appelées les épaules du diviseur. Le bras supérieur est la section située entre le point de tension positive et le point de connexion sélectionné des sections, et le bras inférieur est la section entre le point de connexion (point sélectionné, point zéro) et le fil commun.

Diviseurs de tension de résistance

Bien entendu, les diviseurs de tension peuvent être utilisés à la fois dans les circuits à courant continu et dans les circuits à courant alternatif. Les diviseurs à résistance conviennent aux deux circuits, mais ils ne sont utilisés que dans les circuits basse tension. Pour alimenter les appareils, les diviseurs de tension sur les résistances ne sont pas utilisés.

Dans sa forme la plus simple, un diviseur de tension résistif se compose uniquement de paires de résistancesconnecté en série. La tension divisible est fournie au diviseur, par conséquent, une certaine fraction de cette tension est proportionnelle à la valeur de résistance sur chaque résistance. La somme des chutes de tension ici est égale à la tension fournie au diviseur.

Selon la loi d'Ohm pour une section d'un circuit électrique, sur chaque résistance, la chute de tension sera directement proportionnelle au courant et à la valeur de résistance de la résistance. Et selon la première règle de Kirchhoff, le courant traversant ce circuit sera le même partout. Donc, pour chaque résistance, il y aura des chutes de tension:

Et la tension aux extrémités du circuit sera égale à:

Et le courant dans le circuit diviseur sera:

Maintenant, si nous substituons l'expression du courant dans les formules pour les chutes de tension aux bornes des résistances, nous obtenons les formules pour trouver les valeurs de tension sur chacune des résistances du diviseur:

En sélectionnant les valeurs des résistances R1 et R2, vous pouvez sélectionner n'importe quelle partie de la tension d'entrée entière. Dans le cas où la tension doit être divisée en plusieurs parties, plusieurs résistances sont connectées en série avec la source de tension.

En utilisant un diviseur de tension sur des résistances à diverses fins, il est important de comprendre que la charge attachée à l'un des bras du diviseur, qu'il s'agisse d'un appareil de mesure ou autre, doit avoir sa propre résistance beaucoup plus grande que la résistance totale des résistances formant le diviseur. Sinon, la résistance de charge elle-même doit être prise en compte dans les calculs, étant considérée comme parallèle à la résistance d'épaule, qui fait partie du diviseur.

Exemple: il existe une source de tension continue de 5 volts, il est nécessaire de sélectionner des résistances pour celle-ci pour un diviseur de tension afin de supprimer un signal de mesure de 2 volts du diviseur. La puissance admissible dissipée sur le diviseur ne doit pas dépasser 0,02 watts.

Solution: Laissez la puissance maximale dissipée par le diviseur être de 0,02 W, puis nous trouverons la résistance totale minimale du diviseur à 5 volts de la loi d'Ohm, elle se révélera être 1250 Ohms. Soit 1,47 kOhm la résistance totale du diviseur choisi par nous, puis 2 volts tomberont à 588 ohms. Nous choisissons une résistance constante à 470 ohms et une variable à 1 kOhm. Réglez la résistance variable sur 588 ohms.

Les diviseurs de tension sur les résistances sont largement utilisés aujourd'hui dans les circuits électroniques.Dans ces schémas, les valeurs des résistances pour les diviseurs sont sélectionnées en fonction des paramètres des éléments actifs des circuits. En règle générale, les diviseurs se trouvent dans les circuits de mesure des circuits, dans les circuits de retour des convertisseurs de tension, etc.

Diviseurs de tension de condensateur

Dans les circuits à courant alternatif, dans les circuits à haute tension, des diviseurs de tension sont utilisés sur les condensateurs. Il utilise la nature réactive de la résistance du condensateur dans les circuits AC. L'amplitude de la réactance d'un condensateur dans un circuit à courant alternatif dépend de la capacité du condensateur et de la fréquence de tension. Voici la formule pour trouver cette résistance:

La formule indique que plus la capacité électrique du condensateur est élevée - plus sa résistance réactive (capacitive) est faible et plus la fréquence - plus la réactance est faible. Ces diviseurs sont utilisés dans les circuits de mesure des circuits alternatifs, les chutes de tension sur les épaules sont considérées comme similaires aux cas avec des résistances actives constantes (résistances, voir ci-dessus).

L'avantage des condensateurs utilisés dans les diviseurs est que la dissipation d'énergie sous forme de chaleur est minimale et ne dépend que de la qualité du diélectrique.

Diviseur de tension d'inductance

Le diviseur de tension inductif est un autre type de diviseur utilisé dans la mesure de l'électronique du courant alternatif, en particulier dans les circuits basse tension fonctionnant à des fréquences élevées. La résistance des bobines pour courant alternatif de haute fréquence est principalement de nature réactive (inductive), elle se retrouve par la formule:

La formule indique que plus l'inductance est élevée et plus la fréquence est élevée, plus la résistance de la bobine au courant alternatif est élevée. Il est important de comprendre que le fil de la bobine a une résistance active, de sorte que la puissance dissipée sous forme de chaleur, caractéristique du diviseur sur les inductances, est beaucoup plus élevée que celle des diviseurs sur les condensateurs.

Dans l'électronique amateur, les diviseurs de tension sont souvent utilisés. lors de la connexion de capteurs analogiques à des modules Arduino.