Dalam elektronik, peraturan pembahagi voltan adalah mudah dan paling penting litar elektronik , yang digunakan untuk mengubah voltan besar menjadi voltan kecil. Dengan hanya menggunakan voltan i / p dan perintang dua siri, kita dapat voltan o / p. Di sini, voltan keluaran adalah pecahan voltan i / p. Contoh terbaik untuk pembahagi voltan ialah dua perintang dihubungkan secara bersiri. Apabila voltan i / p diterapkan pada sepasang perintang dan voltan o / p akan muncul dari sambungan di antara mereka. Secara amnya, pembahagi ini digunakan untuk mengurangkan magnitud voltan atau untuk membuat voltan rujukan dan juga digunakan pada frekuensi rendah sebagai penghilang isyarat. Untuk frekuensi DC dan relatif rendah, pembahagi voltan mungkin sempurna jika dibuat hanya dari perintang di mana tindak balas frekuensi diperlukan dalam jarak yang luas.

Apakah Peraturan Pembahagi Voltan?

Definisi: Dalam bidang elektronik, pembahagi voltan adalah litar asas, digunakan untuk menghasilkan sebahagian voltan masukannya seperti output. Litar ini boleh dirancang dengan dua perintang sebaliknya komponen pasif bersama dengan sumber voltan. Perintang dalam litar boleh dihubungkan secara bersiri sedangkan sumber voltan disambungkan melintasi perintang ini. Litar ini juga disebut pembahagi berpotensi. Voltan input boleh dihantar antara dua perintang dalam litar sehingga pembahagian voltan berlaku.

Bilakah menggunakan Peraturan Pembahagi Voltan?

Peraturan pembahagi voltan digunakan untuk menyelesaikan litar untuk memudahkan penyelesaiannya. Menerapkan peraturan ini juga dapat menyelesaikan litar mudah secara menyeluruh Konsep utama peraturan pembahagi voltan ini adalah 'Voltan dibahagi antara dua perintang yang disambungkan secara bersiri secara langsung dengan rintangannya. Pembahagi voltan melibatkan dua bahagian penting iaitu litar dan persamaan.

Skema Pembahagi Voltan yang berbeza

Pembahagi voltan merangkumi sumber voltan merentas rangkaian dua perintang. Anda mungkin melihat litar voltan yang berbeza dilukis dengan cara yang berbeza seperti yang ditunjukkan di bawah. Tetapi ini litar yang berbeza harus selalu sama.

Skema Pembahagi Voltan

Dalam litar pembahagi voltan yang berlainan di atas, perintang R1 paling dekat dengan voltan masukan Vin, dan perintang R2 paling dekat dengan terminal tanah. Penurunan voltan merintangi perintang R2 dipanggil Vout yang merupakan voltan terbahagi pada litar.

Pengiraan Pembahagi Voltan

Mari kita perhatikan litar berikut yang dihubungkan dengan menggunakan dua perintang R1 danR2. Di mana perintang pemboleh ubah dihubungkan antara sumber voltan. Dalam litar di bawah, R1 adalah rintangan antara gelongsor hubungan pemboleh ubah dan terminal negatif. R2 adalah rintangan antara terminal positif dan sentuhan gelongsor. Ini bermaksud dua perintang R1 dan R2 berada dalam siri.

Peraturan Pembahagi Voltan menggunakan Dua Perintang

Undang-undang Ohm menyatakan bahawa V = IR

Dari persamaan di atas, kita dapat memperoleh persamaan berikut

V1 (t) = R1i (t) …………… (I)

V2 (t) = R2i (t) …………… (II)

Mengenakan Hukum Voltan Kirchhoff

KVL menyatakan bahawa apabila jumlah voltan algebra di sekitar jalan tertutup dalam litar sama dengan sifar.

-V (t) + v1 (t) + v2 (t) = 0

V (t) = V1 (t) + v2 (t)

Oleh itu

V (t) = R1i (t) + R2i (t) = i (t) (R1 + R2)

Oleh itu

i (t) = v (t) / R1 + R2 ……………. (III)

Mengganti persamaan III dalam I dan II

V1 (t) = R1 (v (t) / R1 + R2)

V (t) (R1 / R1 + R2)

V2 (t) = R2 (v (t) / R1 + R2)

V (t) (R2 / R1 + R2)

Litar di atas menunjukkan pembahagi voltan antara dua perintang yang berkadar terus dengan rintangannya. Peraturan pembahagi voltan ini dapat diperluas ke litar yang dirancang dengan lebih dari dua perintang.

Peraturan Pembahagi Voltan menggunakan Tiga Perintang

Peraturan pembahagian voltan untuk litar dua perintang di atas

V1 (t) = V (t) R1 / R1 + R2 + R3 + R4

V2 (t) = V (t) R2 / R1 + R2 + R3 + R4

V3 (t) = V (t) R3 / R1 + R2 + R3 + R4

V4 (t) = V (t) R4 / R1 + R2 + R3 + R4

Persamaan Pembahagi Voltan

Persamaan peraturan pembahagi voltan diterima apabila anda mengetahui tiga nilai dalam litar di atas ialah voltan input dan nilai dua perintang. Dengan menggunakan persamaan berikut, kita dapat mencari voltan keluaran.

“pengawal kelajuan untuk motor dc ”

Vault = Vin. R2 / R1 + R2

Persamaan di atas menyatakan bahawa Vout (voltan o / p) berkadar terus dengan Vin (voltan masukan) dan nisbah dua perintang R1 dan R2.

Pembahagi Voltan Tahan

Ini adalah litar yang sangat mudah dan ringkas untuk mereka bentuk dan difahami. Jenis asas litar pembahagi voltan pasif boleh dibina dengan dua perintang yang disambungkan secara bersiri. Litar ini menggunakan peraturan pembahagi voltan untuk mengukur penurunan voltan di setiap perintang siri. Litar pembahagi voltan resistif ditunjukkan di bawah.

Dalam litar pembahagi resistif, dua perintang seperti R1 dan R2 dihubungkan secara bersiri. Jadi aliran arus dalam perintang ini akan sama. Oleh itu, ia memberikan penurunan voltan (I * R) di setiap perintang.

Jenis Resistif

Dengan menggunakan sumber voltan, bekalan voltan digunakan pada litar ini. Dengan menerapkan Hukum KVL & Ohms ke litar ini, kita dapat mengukur penurunan voltan di perintang. Jadi aliran arus dalam litar dapat diberikan sebagai

Dengan mengaplikasikan KVL

VS = VR1 + VR2

Menurut Undang-undang Ohm

VR1 = I x R1

VR2 = I x R2

VS = I x R1 + I x R2 = I (R1 + R2)

I = VS / R1 + R2

Aliran arus melalui rangkaian siri adalah I = V / R mengikut Hukum Ohm. Jadi aliran arus adalah sama di kedua-dua perintang. Jadi sekarang boleh mengira penurunan voltan merintangi perintang R2 di litar

IR2 = VR2 / R2

Vs / (R1 + R2)

VR2 = Vs (R2 / R1 + R2)

Begitu juga, penurunan voltan merintangi perintang R1 dapat dikira sebagai

IR1 = VR1 / R1

Vs / (R1 + R2)

VR1 = Vs (R1 / R1 + R2)

Pembahagi Voltan Kapasitif

Litar pembahagi voltan kapasitif menghasilkan penurunan voltan merentasi kapasitor yang dihubungkan secara bersiri dengan bekalan AC. Biasanya, ini digunakan untuk mengurangkan voltan yang sangat tinggi kerana memberikan isyarat voltan keluaran rendah. Pada masa ini, pembahagi ini berlaku di tablet, telefon bimbit, dan peranti paparan berdasarkan layar sentuh.

Tidak seperti litar pembahagi voltan resistif, pembahagi voltan kapasitif berfungsi dengan bekalan AC sinusoidal kerana pembahagian voltan di antara kapasitor dapat dikira dengan bantuan reaktansi kapasitor (X_C) bergantung pada frekuensi bekalan AC.

Jenis Kapasitif

Formula kereaktifan kapasitif boleh diturunkan sebagai

Xc = 1 / 2πfc

Di mana:

Xc = Reaktansi Kapasitif (Ω)

π = 3,142 (pemalar numerik)

ƒ = Kekerapan diukur dalam Hertz (Hz)

C = Kapasiti diukur dalam Farads (F)

Reaktansi setiap kapasitor dapat diukur dengan voltan serta frekuensi bekalan AC & menggantikannya dalam persamaan di atas untuk mendapatkan penurunan voltan yang setara di setiap kapasitor. Litar pembahagi voltan kapasitif ditunjukkan di bawah.

Dengan menggunakan kapasitor ini yang dihubungkan dalam siri ini, kita dapat menentukan penurunan voltan RMS di setiap kapasitor dari segi reaktansinya setelah mereka menyambung ke sumber voltan.

Xc1 = 1 / 2πfc1 & Xc2 = 1 / 2πfc2

X_CT= X_C1+ X_C2

V_C1= Vs (X_C1/ X_CT)

V_C2= Vs (X_C2/ X_CT)

Pembahagi kapasitif tidak membenarkan input DC.

Persamaan kapasitif sederhana untuk input AC adalah

Vault = (C1 / C1 + C2). Vin

Pembahagi Voltan Induktif

Pembahagi voltan induktif akan membuat penurunan voltan merentas gegelung jika tidak, induktor disambungkan secara bersiri melintasi bekalan AC. Ia terdiri daripada gegelung sebaliknya berliku tunggal yang dipisahkan menjadi dua bahagian di mana voltan o / p diterima dari salah satu bahagian.

Contoh terbaik pembahagi voltan induktif ini adalah pengubah automatik termasuk beberapa titik penoreh dengan penggulungan sekundernya. Pembahagi voltan induktif di antara dua induktor dapat diukur melalui reaktansi induktor yang dilambangkan dengan XL.

Jenis Induktif

Rumus reaktans induktif dapat diturunkan sebagai

XL = 1 / 2πfL

‘XL’ adalah reaktansi induktif yang diukur dalam Ohms (Ω)

π = 3,142 (pemalar numerik)

‘Ƒ’ adalah frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz)

“tempat membeli komponen elektronik ”

‘L’ adalah induktansi yang diukur dalam Henries (H)

Reaktansi kedua induktor dapat dihitung setelah kita mengetahui frekuensi dan voltan bekalan AC & menggunakannya melalui undang-undang pembahagi voltan untuk mendapatkan penurunan voltan di setiap induktor ditunjukkan di bawah. Litar pembahagi voltan induktif ditunjukkan di bawah.

Dengan menggunakan dua induktor yang disambungkan secara bersiri dalam litar, kita dapat mengukur penurunan voltan RMS di setiap kapasitor dari segi reaktansinya setelah mereka menyambung ke sumber voltan.

X_L1= 2πfL1 & X_L2= 2πfL2

X_LT = X_L1+ X_L2

V_L1 = Vs ( X_L1/ X_LT)

V_L2 = Vs ( X_L2/ X_LT)

Input AC boleh dibahagi dengan pembahagi induktif berdasarkan induktansi:

Vout = (L2 / L1 + L2) * Vin

Persamaan ini adalah untuk induktor yang tidak berinteraksi dan saling induktansi dalam autotransformer akan mengubah hasilnya. Input DC boleh berpecah berdasarkan ketahanan unsur mengikut peraturan pembahagi resistif.

Masalah Contoh Pembahagi Voltan

Masalah contoh pembahagi voltan dapat diselesaikan dengan menggunakan litar resistif, kapasitif, dan induktif di atas.

1). Mari kita anggap jumlah rintangan bagi perintang berubah adalah 12 Ω. Kenalan gelongsor diletakkan pada titik di mana rintangan dibahagikan kepada 4 Ω dan 8Ω. Perintang berubah-ubah disambungkan pada bateri 2.5 V. Mari kita periksa voltan yang muncul di seluruh voltmeter yang disambungkan di bahagian 4 Ω dari perintang berubah.

Menurut peraturan pembahagi voltan, penurunan voltan akan berlaku,

Vout = 2.5Vx4 Ohm / 12Ohms = 0.83V

2). Apabila dua kapasitor C1-8uF & C2-20uF disambungkan secara bersiri dalam litar, penurunan voltan RMS dapat dikira di setiap kapasitor apabila disambungkan ke bekalan RMS 80Hz & 80 volt.

Xc1 = 1 / 2πfc1

1/2 × 3.14x80x8x10-6 = 1 / 4019.2 × 10-6

= 248.8 ohm

Xc2 = 1 / 2πfc2

1/2 × 3.14x80x20x10-6 = 1/10048 x10-6

= 99.52 ohm

XCT = XC1 + XC2

= 248.8 + 99.52 = 348.32

VC1 = Vs (XC1 / XCT)

80 (248.8 / 348.32) = 57.142

VC2 = Vs (XC2 / XCT)

80 (99.52 / 348.32) = 22.85

3). Apabila kedua-dua induktor L1-8 mH & L2- 15 mH disambungkan secara bersiri, kita dapat mengira penurunan voltan RMS di setiap kapasitor dapat dikira setelah mereka menyambung ke 40 volt, bekalan RMS 100Hz.

XL1 = 2πfL1

= 2 × 3.14x100x8x10-3 = 5.024 ohm

XL2 = 2πfL2

= 2 × 3.14x100x15x10-3

9.42 ohm

XLT = XL1 + XL2

14.444 ohm

VL1 = Vs (XL1 / XLT)

= 40 (5.024 / 14.444) = 13.91 volt

VL2 = Vs (XL2 / XLT)

“bagaimana litar bersepadu berfungsi ”

= 40 (9.42 / 14.444) = 26.08 volt

Titik Pengetatan Voltan dalam Rangkaian Pembahagi

Apabila bilangan perintang dihubungkan secara bersiri melintasi sumber voltan V dalam litar, maka pelbagai titik penekan voltan dapat dianggap sebagai A, B, C, D & E

Keseluruhan rintangan dalam litar dapat dikira dengan menambahkan semua nilai rintangan seperti 8 + 6 + 3 + 2 = 19 kilo-ohm. Nilai rintangan ini akan menyekat aliran arus ke seluruh litar yang menghasilkan bekalan voltan (VS).

Persamaan berbeza yang digunakan untuk mengira penurunan voltan merintangi perintang adalah VR1 = VAB,

VR2 = VBC, VR3 = VCD, dan VR4 = VDE.

Tahap voltan pada setiap titik penyadapan dikira berkenaan dengan terminal GND (0V). Oleh itu, tahap voltan pada titik ‘D’ akan setara dengan VDE, sedangkan tahap voltan pada titik ‘C’ akan setara dengan VCD + VDE. Di sini, tahap voltan pada titik ‘C’ adalah jumlah penurunan dua voltan merentasi dua perintang R3 & R4.

Oleh itu, dengan memilih set nilai perintang yang sesuai, kita dapat membuat rangkaian penurunan voltan. Penurunan voltan ini akan mempunyai nilai voltan relatif yang dicapai daripada voltan sahaja. Dalam contoh di atas, setiap nilai voltan o / p positif kerana terminal negatif bekalan voltan (VS) disambungkan ke terminal tanah.

Aplikasi Pembahagi Voltan

The aplikasi pembahagi undi sertakan perkara berikut.

Pembahagi voltan hanya digunakan di sana di mana voltan diatur dengan menjatuhkan voltan tertentu dalam litar. Ia digunakan terutamanya dalam sistem sedemikian di mana kecekapan tenaga tidak semestinya dipertimbangkan secara serius.
Dalam kehidupan seharian kita, selalunya pembahagi voltan digunakan dalam potensiometer. Contoh terbaik untuk potensiometer adalah kenop penalaan kelantangan yang terpasang pada sistem muzik dan transistor radio kami, dan lain-lain. Reka bentuk asas potensiometer merangkumi tiga pin yang ditunjukkan di atas. Oleh itu dua pin disambungkan ke perintang yang berada di dalam potensiometer dan pin yang tersisa dihubungkan dengan kenalan mengelap yang meluncur pada perintang. Apabila seseorang menukar tombol pada potensiometer maka voltan akan muncul melintasi kenalan stabil dan mengelap kontak mengikut peraturan pembahagi voltan.
Pembahagi voltan digunakan untuk menyesuaikan tahap isyarat, untuk pengukuran voltan dan bias peranti aktif dalam penguat. Jambatan multimeter dan Wheatstone merangkumi pembahagi voltan.
Pembahagi voltan boleh digunakan untuk mengukur rintangan sensor. Untuk membentuk pembahagi voltan, sensor disambungkan secara bersiri dengan rintangan yang diketahui, dan voltan yang diketahui dikenakan di seluruh pembahagi. The penukar analog ke digital mikrokontroler disambungkan ke keran tengah pembahagi supaya voltan paip dapat diukur. Dengan menggunakan rintangan yang diketahui, rintangan sensor voltan yang diukur dapat dikira.
Pembahagi voltan digunakan dalam pengukuran sensor, voltan, peralihan tahap logik, dan penyesuaian tahap isyarat.
Secara amnya, peraturan pembahagi perintang digunakan terutamanya untuk menghasilkan voltan rujukan sebaliknya mengurangkan magnitud voltan sehingga pengukurannya sangat mudah. Selain itu, ini berfungsi sebagai penghilang isyarat pada frekuensi rendah
Ia digunakan untuk frekuensi dan DC yang sangat sedikit
Pembahagi voltan kapasitif yang digunakan dalam penghantaran kuasa untuk mengimbangi kapasitansi beban & pengukuran voltan tinggi.

Itu sahaja mengenai pembahagian voltan peraturan dengan litar, peraturan ini berlaku untuk kedua-dua sumber voltan AC & DC. Selanjutnya, terdapat keraguan mengenai konsep ini atau projek elektronik dan elektrik , sila berikan maklum balas anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah fungsi utama peraturan pembahagi voltan?