Делитель тока — Практическая электроника
Что такое делитель тока
Какие ассоциации у вас возникают при словосочетании «делитель тока»? У меня сразу возникает ассоциация с делителем потока. Давайте представим себе реку, у которой очень большой поток.
Это поток воды бежит с очень большой скоростью! Он смывает на своем пути камни, землю, деревья. Представьте, что эта река находится рядом с вашим домом. Через год-два ваш дом смоет под чистую! Чтобы этого не произошло, надо ослабить течение реки, чтобы ее поток был слабый. Например как здесь:
Но как это сделать? А почему бы нам не прорыть большой канал, чтобы бОльшая часть воды текла через него. А это хорошая идея не так ли?
Весь смак заключается в том, что в каждой отдельной речке скорость воды будет меньше. В электротехнике и электронике все тоже самое! Река — это провод, сила потока — это сила тока, ширина реки — сопротивление, напряжение — угол наклона реки. Все элементарно и просто!
Делитель тока на резисторах
Для того, чтобы разделить силу тока, нам потребуются два резистора.
В статье про сопротивление мы знаем, что резисторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном соединении резисторов у нас на каждом резисторе падало напряжение, тем самым мы получили делитель напряжения. При параллельном соединении резисторов мы получим делитель тока.
Давайте рассмотрим вот такую схемку, состоящую из двух резисторов, соединенных параллельно:
Вот эти два резистора можно заменить одним резистором. Общее сопротивление будет равно:
Напряжение U между точками A и В считается общим для каждого резистора, так как у нас эти два резистора соединены параллельно. Значит, через них должен также протекать общий ток. Запомните правило, при параллельном соединении напряжение на резисторах одно и то же, а ток будет равен:
Как же нам определить, какой ток у нас проходит через каждый резистор? Согласно Закону Ома
Следовательно получаем:
Отсюда
и
Проще говоря, если вместо какого-то резистора подсоединить какую-нибудь нагрузку, например, вентилятор от компьютера, то мы можем регулировать в ней силу тока, а следовательно и мощность, параллельно выводам подключив какой-нибудь резистор.
А какой именно, можно посмотреть на формулы. Этот процесс называется шунтирование.
Делитель тока на практике
Вот два наших резистора
Замеряем значение сопротивления первого толстого резистора. Кто не помнит, как это делается, прошу сюда.
Замеряем значение второго маленького резистора
Берем наш лабораторный блок питания и выставляем на нем 12 Вольт
Спаиваем два конца резисторов и замеряем силу тока сначала на толстом резисторе
Потом замеряем силу тока на тонком резисторе
Спаиваем их параллельно и замеряем силу тока на параллельно соединенных резисторах
У нас получилось, что общая сила тока через оба резистора будет равняться сумме токов, протекающих через каждый отдельный резистор. 0,06 + 0,14 = 20. У нас же амперметр на блоке питания показал 0,21 Ампер. 0,01 — погрешность прибора.
Отсюда делаем вывод: сила тока, протекающая через параллельно соединенные резисторы будет равняться сумме токов, протекающих через каждый отдельный резистор.
Также… Если ты в теме радиоэлектроники… Посмотри интересные электронные схемы.
Делитель тока: все, что вам нужно знать об этой схеме
В предыдущей статье мы уже представили делитель напряжения и я объяснил, что было больше схем делителя и умножителя, таких как цепи частоты или тока. Ну что ж мы собираемся посвятить этот ввод текущему делителю. Как вы можете догадаться из названия, это в основном схема, которая может делить ток или интенсивность цепи на выходе на более низкие значения, чем введенные.
Правда в том, что все эти схемы, которые могут преобразовывать одни значения в другие, будь то тактовая частота, напряжение или ток, как в этом случае, являются самыми лучшими. общий и практичный для количества применений, которые могут быть предоставлены. Кроме того, он очень прост в сборке и дешев, и может стать хорошим экспериментом для студентов-электронщиков, которые хотят проверить эффект, который он оказывает, с помощью мультиметров .
Индекс
- 1 Что такое текущий делитель?
- 1.1 Принцип, на котором он основан
- 2 Как получить текущий делитель
Что такое текущий делитель?
Un текущий делитель, Как я уже сказал, это схема, которая может разделить силу тока, существующую на ее входе, на другие меньшие значения силы на ее выходе. Чтобы добиться этого эффекта, нужно всего несколько резисторов. Подобно тому, как делитель напряжения состоял из последовательно соединенных резисторов или умножитель напряжения состоял из параллельно включенных диодов, делитель тока представляет собой серию ступеней, состоящих из параллельно включенных резисторов.
Помните: последовательно включенные резисторы = делитель напряжения, параллельные резисторы = делитель тока.
Таким образом, если у вас есть делитель тока с двумя ступенями или двумя параллельными резисторами, каждый из них будет использовать часть общей интенсивности.
Вот как можно разделить ток. Другими словами, более интуитивно, посмотрите на изображение, если вы используете только два резистора, чтобы рассчитать, какой выходной ток, вы можете разделить сопротивление R1 на сумму R1 + R2, а результат умножить на общую интенсивность (вход).
Как видите, вы можете рассчитать ток, который у вас есть на каждом этапе. по номиналу резисторов. И если хотите, вы можете добавить каскады или резисторы параллельно и изменить формулы, чтобы узнать конечный ток. Помните, что единицы измерения должны быть в омах, а сила в амперах … Легко, правда?
Принцип, на котором он основан
И в чем принцип основан на возможности делить текущий? Я не знаю, изучали ли вы электронику или нет, но когда вы изучаете простые последовательные и параллельные схемы резисторов, в руководствах и учебных пособиях вам говорят, что при параллельном размещении резисторов ток разделяется на несколько путей.
Если вы помните, с помощью последовательных резисторов напряжение или напряжение распределяются между ними (делитель напряжения), но сила тока, протекающего через них, такая же, как и подаваемая.
В то время как в резисторы параллельно напряжение, которое проходит через каждый из них, одинаково, так как их концы подключены непосредственно к основной линии питания. С другой стороны, говоря об интенсивности для параллельных, усилители распределяются между ними, потому что они не циркулируют только по одному пути, как в серии.
Как получить текущий делитель
Вы уже видели это создать разделитель потока Вам просто нужно иметь несколько резисторов, выполнить необходимые вычисления, как я показал в предыдущем разделе, и поиграть с ступенями и значениями резисторов, чтобы получить желаемый результат. По правде говоря, это довольно просто, мне больше нечего сказать …
Вам следует подумать об использовании, например, 
Это довольно познавательное практическое упражнение.
Y одна последняя заметка, Если вы помните, когда мы видели делитель напряжения, я сказал, что распространенной ошибкой было думать, что если мы соединим несколько элементов параллельно их выходу, у нас вообще не будет одинакового напряжения. Причина? Помните, что сопротивление каждого из элементов влияет на напряжение и интенсивность, на самом деле делитель тока основан на этих принципах …
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Вы можете быть заинтересованы
Цепь параллельных резисторов и простая схема делителя тока
Если уравнения отображаются неправильно, используйте представление рабочего стола
Вы узнаете, подключены ли резисторы параллельно или последовательно, просто по их клеммному соединению. Соединение параллельных резисторов заключается в том, что их выводы соединены вместе соответственно от резистора к резистору.
Если последовательные резисторы имеют только один путь для электрического тока, параллельные резисторы имеют несколько путей для электрического тока, поскольку они имеют по крайней мере один узел. Это соответствует законам Кирхгофа, согласно которым сумма электрических токов, входящих в узел, равна электрическим токам, выходящим из этого узла.
Определение параллельной цепиЭтот параллельный резистор отличается от последовательного резистора тем, что через резисторы проходит только один прямой путь. В параллельном резисторе будет много путей от головы к голове и от хвоста к хвосту.
Из этого термина параллельные резисторы используются в качестве делителя тока, а последовательные резисторы — в качестве делителя напряжения.
Поскольку ток делится на несколько путей или ответвлений, ток для каждого ответвления может отличаться друг от друга. Но падение напряжения для каждого резистора будет одинаковым друг для друга.
Отсюда следует, что
Параллельно подключенные резисторы могут иметь разный ток через каждый из них, но всегда иметь одинаковое падение напряжения на каждом из них.
Если нас попросят дать определение параллельной цепи, лучшим ответом будет:
Определение параллельной цепи — это цепь, в которой элементы соединены вместе с одними и теми же узлами и создают более одного пути тока, подключенного к одному и тому же источнику напряжения.
Если вы все еще не понимаете, как мы делаем параллельную резистивную цепь, мы можем найти ее ниже.
Схема параллельной цепи
В приведенном ниже примере показан простой параллельный резистор в цепи. Мы используем три резистора R 1 , R 2 и R 3 . Все три резистора соединены между собой между A и B.
Из объяснения выше следует, что падение напряжения на резисторах при параллельном соединении будет одинаковым для каждого из них и равным напряжению источника.
Следовательно,
В отличие от последовательных резистивных цепей, где эквивалентное сопротивление представляет собой сумму всех резисторов, параллельный резистор рассчитывается иначе.
Мы используем обратную величину сопротивления (1/R) для каждого резистора, сложенного вместе.
Как мы упоминали выше,
Эквивалентное сопротивление параллельных резисторов представляет собой сумму обратных величин каждого резистора.
Если резисторы, соединенные параллельно, имеют одинаковое значение, то это будет очень просто.
Как мы упоминали выше, мы можем посмотреть на пример ниже:
Если два резистора, соединенных параллельно, имеют одинаковое сопротивление, то эквивалентное сопротивление, R eq составляет половину сопротивления одного резистора. Следовательно, эквивалентное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов, если они имеют одинаковое сопротивление, равно R/2. Если параллельно три резистора, то эквивалентное сопротивление равно R/3 и так далее.
Помимо последовательных резисторов, этот тип цепи является наиболее распространенным типом электрической цепи.
Для анализа цепи параллельного резистора мы можем использовать тот же метод для последовательного резистора, используя законы Кирхгофа и закон Ома.
Рассмотрим схему ниже,
, где два резистора соединены параллельно и, следовательно, имеют одинаковое напряжение на них.
Из закона OHM’s Law
Применение KCL в узле A дает общее ток I AS
Уравнения замены для напряжения на ток, мы имеем
, где r EQ — эквивалентное сопротивление от сопротивления r EQ — это эквивалентное сопротивление от R. EQ . резисторы параллельно:
или
Следовательно,
Эквивалентное сопротивление двух параллельных резисторов равно произведению их сопротивлений, деленному на их сумму.
Выше приведено простейшее уравнение параллельного резистора, которое мы можем использовать каждый раз, когда оно нам понадобится.
Следует отметить, что приведенное выше уравнение R eq работает только для двух резисторов, включенных параллельно.
Мы можем расширить эквивалентное сопротивление параллельных резисторов на общий случай схемы с N резисторов параллельно. Эквивалентное сопротивление равно
Обратите внимание, что Req всегда меньше, чем сопротивление наименьшего резистора при параллельном соединении. Если R 1 =R 2 = … = R N = R, то
Например, если 4 резистора по 100 Ом соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление составит 25 Ом.
Имейте в виду, что
Как найти ток в параллельной цепиЭквивалентное сопротивление параллельных резисторов всегда меньше наименьшего резистора, подключенного к этой сети. Следовательно, эквивалентное сопротивление Req будет уменьшаться каждый раз, когда у нас есть дополнительные параллельные резисторы.
Поскольку ток в параллельной цепи зависит от ее сопротивления, теперь мы узнаем, как найти ток в параллельной цепи.
Токи I 1 , I 2 , …, I n входящие в параллельный ряд резисторов зависят от сопротивления этой ветви. Общий ток I T представляет собой сумму токов в параллельных ветвях. Если сопротивления между ветвями равны, то токи также будут разделены поровну.
Если R 1 = R 2 , то I 1 = I 2 = 0,5I T . Это означает, что общий ток I T делится поровну на две ветви. Если сопротивление R 1 отличается от сопротивления R 2 , то нам нужно рассчитать I 1 и I 2 по-разному. Даже если напряжения на ветвях равны, ток может различаться по закону Ома.
В качестве примера параллельной цепи давайте посмотрим на схему ниже и попробуем найти все токи в параллельном режиме,
Поскольку R 1 и R 2 имеют разные значения, то и токи I 1 и I 2 гарантированно будут иметь разные значения.
Помните один из законов Кирхгофа?
Текущие законы Кирхгофа гласят:
Суммарный ток, выходящий из узла, равен току, входящему в этот же узел.
Следовательно,
Полный ток в цепи можно выразить как:
После этого мы будем использовать закон Ома для расчета тока, поступающего в каждую ветвь через резисторы. я 1 — это ток, входящий в R 1 , а I 2 — это ток, входящий в R 2 . Источник напряжения V s имеет 12В и мы получаем:
И мы получаем полный ток,
Для пояснения этого используем закон Ома для расчета I T 3 6 s и 5 R 6 s уравнение . Эквивалентное сопротивление R eq равно Тогда общий ток I T равно Следовательно, это проясняет наши расчеты. Мы заключаем, что Изучив параллельные резисторы, мы узнаем о правиле делителя тока. Если вы узнали о делителе напряжения, делитель тока чем-то похож, а чем-то не похож. Уравнение делителя напряжения может решить расчет падения напряжения независимо от количества резисторов. Но для текущего делителя это совсем другое. Формула делителя тока может использоваться для двух резисторов. Мы найдем причину, по которой правило делителя тока для 3 параллельных резисторов требует от нас решения с другим подходом. Объединение И даст нам уравнение делителя тока , которое показывает, что общий ток и пропорциональны их сопротивлениям. Это известно как принцип разделения тока, а приведенная выше схема известна как делитель тока. Обратите внимание, что больший ток протекает через меньшее сопротивление. Предположим, что один из резисторов в цепи равен нулю, скажем, R 2 = 0; поэтому R 2 — это короткое замыкание, как показано на схеме ниже. Из уравнения делителя тока R 2 = 0 следует, что i 1 = 0, i 2 = i. Это означает, что весь ток i обходит R 1 и протекает через короткое замыкание R 2 = 0, путь с наименьшим сопротивлением. Когда в цепи происходит короткое замыкание, как показано выше, обратите внимание, что: Эквивалентное сопротивление R eq = 0 Весь ток протекает через короткое замыкание. Другой экстремальный пример, когда R 2 = ∞ , то есть R 2 является разомкнутой цепью, как показано на схеме ниже. Ток все еще течет по пути с наименьшим сопротивлением, R 1 . Уравнение делителя тока принимает вид объединить резисторы последовательно и параллельно в одно эквивалентное сопротивление R eq . Такое эквивалентное сопротивление должно иметь те же значения тока и напряжения, что и исходная сеть на терминале. Достигнув этой точки, мы можем сделать вывод, что Правило делителя тока для 3 параллельных резисторов требует от нас найти эквивалентное сопротивление, параллельное падение напряжения и, наконец, соответствующие токи. Давайте рассмотрим приведенный ниже пример для лучшего понимания. Для примера попробуем подключить более 3 резисторов параллельно. Найдите R eq для схемы ниже. 6 Ом и 3 Ом параллельно 1 Ом и 5 Ом в серии 2 Ом и 2 Ом в серии 6 Ом и 4 Ом в параллельном
Часто задаваемые вопросы
Почему резисторы, соединенные параллельно, называются делителями тока?
Напряжение на параллельных резисторах имеет одинаковое значение, но разный ток для каждой ветви (если сопротивление каждой ветви имеет разное значение). Это также соответствует текущему закону Кирхгофа.
Как рассчитать ток параллельной цепи?
Полный ток в параллельной цепи представляет собой сумму всех токов в отдельной ветви. Другими словами, общий ток IT = I1 + I2 + I3. Это соответствует закону тока Кирхгофа.
Какова формула параллельного сопротивления?
Эквивалентное сопротивление параллельных резисторов можно получить по формуле: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/RN. Имейте в виду, что эквивалентное сопротивление параллельных резисторов всегда меньше наименьшего индивидуального сопротивления.
Почему параллельно подключенные резисторы имеют одинаковое напряжение?
Резисторы, подключенные параллельно к одному узлу, будут иметь одинаковое падение напряжения. Если есть резистор, подключенный параллельно, но к другому узлу, он может иметь другое падение напряжения и не считаться подключенным параллельно с остальными параллельными резисторами, даже если он подключен параллельно.
Соединенные параллельно резисторы имеют одинаковое напряжение?
Падение напряжения на каждом отдельном параллельном резисторе будет одинаковым.
Но токи, протекающие через них, могут быть разными в зависимости от соответствующего резистора с использованием закона Ома.
Разделено ли напряжение в параллельной цепи?
Напряжение на параллельных компонентах, подключенных к одному узлу, одинаково. Общий ток в параллельной цепи представляет собой сумму тока каждой ветви, подключенной к этому узлу.
Равномерно ли распределяется ток в параллельных цепях?
Ток не всегда равномерно распределяется в параллельных цепях. Ток, протекающий в каждой ветви, зависит от ее сопротивления или импеданса, полученного из закона Ома.
Параллельно подключенные резисторы имеют одинаковый ток?
Падение напряжения на каждом отдельном параллельном резисторе будет одинаковым. Но токи, протекающие через них, могут быть разными в зависимости от соответствующего резистора с использованием закона Ома.
Как распределяется ток в параллельной цепи?
В параллельной цепи общий ток разделяется на несколько ветвей, соединенных с одним узлом, и после прохождения элементов объединяется в узел.
Суммарный ток до разделения будет равен суммарному току после их объединения.
Как узнать, включены ли два резистора параллельно?
Параллельное соединение резисторов состоит в том, что их выводы соединены вместе соответственно от резистора к резистору.
Как определить, подключен ли резистор параллельно или последовательно?
Если ток не разделен на несколько ветвей, то это последовательная цепь, поскольку она имеет только один путь тока. Параллельная цепь имеет несколько путей тока.
Как сделать параллельную схему?
Чтобы сделать параллельную цепь, нам нужно только соединить голову к голове и хвост к хвосту для каждого элемента, который мы хотим соединить параллельно.
Как найти ток через резистор?
Чтобы найти ток через резистор, мы можем использовать закон Ома, где I=V/R.
Объясните правило делителя тока (CDR)
Основной закон электротехники
By Habib
Содержание
Заявление : Электрический ток, поступающий в узел параллельной цепи, разделяется на ветви. Формула делителя тока используется для расчета величины делимого тока в цепях.
Формула делителя тока:
Общая формула для тока I X в резисторе R X параллельно с комбинацией других резисторов с общим сопротивлением 3 6 5 906
66 IS:
, где I T — общий ток, введенный в сеть R x в параллельно с R x . когда R T состоит из параллельной комбинации резисторов, скажем, R 1 , R 2 , …… тогда необходимо сложить взаимное сопротивление каждого резистора, чтобы найти общее сопротивление R Т :
Рис.
1
Вывод:
Обычная схема с двумя резисторами, подключенными параллельно к источнику напряжения, называется делителем тока.
Ток I разделен на I 1 и I 2 на две параллельные ветви с сопротивлениями R 1 и R 2 и V — падение напряжения на сопротивлении R 1 и Р 2 .
Как известно
V = IR ……..(1)
Уравнение тока записывается как,
Пусть общее сопротивление цепи равно R и определяется уравнением, показанным ниже,
Уравнение ( 1) также можно записать как
I = V/R ……….(3)
Теперь, подставив значение R из уравнения (2) в уравнение (3), получим
здесь,
Подставляя значение V = I 1 R 1 из уравнения (5) в уравнении (4) окончательно получаем уравнение вида
. уравнения (6) и (7) значение тока I 1 и I 2 соответственно определяется уравнением ниже,
.
