Dzielnik napięcia (rezystancyjny)
Dzielnik napięcia jest specjalnym
szeregowym połączeniem
dwóch lub więcej pasywnych elementów elektrycznych, np.
oporników
. 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: I=Uwe/(R+R1), natomiast
spadek napięcia
na oporniku R1 wynosi Uwy=I•R1.
Zastosowania dzielnika napięcia
Najczęściej używanym typem dzielnika napięcia jest
potencjometr
, będący dzielnikiem rezystancyjnym. Jest to specyficzna odmiana dzielnika, w której wartości R i R1 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 k 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
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
Linki zewnętrzne
Wikibooks - Dzielnik napięcia