Dzielnik napięcia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Przykład prostego dzielnika napięcia (rezystancyjnego)

Dzielnik napięciaczwórnik, który zapewnia uzyskanie określonego stosunku pomiędzy napięciem wejściowym a wyjściowym. Dzielniki napięć buduje się z elementów pasywnych (np. rezystory, kondensatory lub cewki)[1].

Stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego dzielnika napięcia oznaczamy

Dzielnik napięcia rezystancyjny[edytuj | edytuj kod]

Napięcie wyjściowe nieobciążonego dzielnika zasilanego jest zawsze mniejsze od napięcia zasilania i zależy tylko od stosunku wartości użytych oporników oraz wartości napięcia wejściowego

Wynika to z faktu, że natężenie prądu elektrycznego płynącego przez nieobciążony dzielnik napięcia ma wartość taką samą dla obu elementów

natomiast spadek napięcia na oporniku wynosi

Wyprowadzenie głównego wzoru przy użyciu powyższych informacji można przeprowadzić następująco:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. Natężenie jest takie samo, przy założeniu, że dzielnik napięcia nie jest obciążony:
8.
9.

Zastosowania dzielnika napięcia[edytuj | edytuj kod]

Najczęściej używanym typem dzielnika napięcia jest potencjometr, będący dzielnikiem rezystancyjnym. Jest to specyficzna odmiana dzielnika, w której wartości i mogą być płynnie regulowane, co można wykorzystać do regulacji napięcia wyjściowego w zależności od prądu obciążenia.

Dzielniki napięcia w postaci potencjometrów są używane w każdym układzie audiofonicznym do regulacji głośności – bowiem opisana powyżej zasada dzielnika napięcia jest wykorzystywana zarówno w potencjometrach analogowych (regulacja płynna), jak i cyfrowych (regulacja skokowa).

Wartości użytych rezystancji mogą być dokładnie zmierzone, czyli napięcie wyjściowe może być również obliczone z dużą dokładnością. Tę właściwość dzielnika napięcia wykorzystuje się do poszerzania zakresu pomiarowego woltomierzy. Woltomierz mierzy napięcie dołączone do jego zacisków. Jeśli mierzone napięcie zostanie podłączone przez dzielnik napięcia wówczas

dlatego też:

gdzie stała jest zawsze większa od jedności (następuje więc poszerzenie zakresu pomiarowego), a jej wartość wynika tylko ze stosunku użytych rezystancji.

Dzielnik napięcia może się składać z więcej niż dwóch elementów połączonych szeregowo. Takie rozwiązanie jest stosowane np. w woltomierzach o zmiennych zakresach pomiarowych. Każde pośrednie napięcie wyjściowe reprezentuje odpowiedni zakres pomiarowy, którego wartość wynika z odpowiednich wartości rezystancji użytych w dzielniku.

Dzielnik napięcia przemiennego[edytuj | edytuj kod]

Dzielniki napięcia mogą być także używane w układach prądu i napięcia przemiennego. Niemniej jednak, przy zasilaniu prądem przemiennym należy wziąć pod uwagę przesunięcia fazowe wynikające z występowania możliwych reaktancji pojemnościowych i indukcyjnych w samym dzielniku, jak również i w zasilającym obwodzie.

Najbardziej korzystnym jest używanie dzielnika napięciowego zbudowanego z bezindukcyjnych, bezpojemnościowych rezystorów, niemniej jednak nie zawsze jest to możliwe. Czasami więc stosuje się dzielniki pojemnościowe – zbudowane z dwóch kondensatorów.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Przetworniki pomiarowe wielkości elektrycznych. W: Augustyn Chwaleba, Maciej Poniński, Andrzej Siedlecki: Metrologia elektryczna. Wyd. ósme zmienione. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2003, s. 106. ISBN 83-204-2826-2. (pol.)

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]