什么是分压器规则:例子及其应用

在电子bob足球体育app学中，分压器法则是一个简单而又最重要的法则电子电路，用于将大电压变为小电压。使用一个i/p电压和两个串联电阻，我们可以得到一个o/p电压。这里，输出电压是i/p电压的一小部分。分压器最好的例子是两个电阻串联起来。当i/p电压被施加在一对电阻和o/p电压将出现从他们之间的连接。通常，这些分压器用于降低电压的幅度或创建参考电压，也用于低频信号衰减器。对于直流和相对较低的频率，电压分压器可能是适当的完美，如果只做电阻;要求频率响应范围很广。

什么是电压分压器规则?

定义:在电子学领域，分压器是一种基本电bob足球体育app路，用来产生输入电压的一部分，就像输出电压一样。这个电路可以用两个电阻器来设计，否则任何无源元件和一个电压源。电路中的电阻器可以串联，而电压源则通过这些电阻器连接。这个电路也称为电势分压器。输入电压可以在电路中的两个电阻之间传输，从而实现电压的分割。

什么时候使用分压器规则?

采用分压器规则求解电路，简化了求解过程。这个分压器法则的主要概念是“电压被划分到两个电阻之间，而这两个电阻是按电阻的比例串联起来的。”分压器包括两个重要的部分:电路和方程。

不同分压器原理图

分压器包括跨一系列的两个电阻的电压源。你可以看到不同的电压电路以不同的方式绘制如下图所示。但这些不同的电路应该总是一样的。

在以上不同的分压器电路中，R1电阻最接近输入电压Vin, R2电阻最接近接地端子。通过电阻R2的电压降称为Vout，这是电路的分电压。

分压器计算

让我们考虑以下电路连接使用两个电阻R1和r2。可变电阻连接在电压源之间。在下面的电路中，R1为变量滑动触点与负极之间的电阻。R2为正极与滑动触点之间的电阻。这意味着两个电阻R1和R2是串联的。

欧姆定律表明V=IR

由上式可得

V1 (t) =R1i (t)............... (I)

V2 (t) =R2i (t)............... (II)

应用基尔霍夫电压定律

KVL表示当电路中闭合路径周围电压的代数和等于零时。

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

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

因此

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

因此

i (t) =v (t) /R1+R2................(3)

将III代入I和II方程

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

V (t) (R1 / R1 + R2)

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

V (t) (R2 / R1 + R2)

上面的电路显示了两个电阻之间的分压器，它与它们的电阻成正比。这种分压器规则可以推广到设计有两个以上电阻的电路。

以上两个电阻电路的分压规则

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

分压器方程

当你知道上述电路中的三个值，即输入电压和两个电阻器的值时，分压器规则方程接受。用下面的方程，我们可以求出输出电压。

输出电压=文。R2 / R1 + R2

由上式可知，Vout (o/p电压)与Vin(输入电压)以及两个电阻R1和R2的比值成正比。

电阻分压器

这是一个非常容易和简单的电路设计和理解。无源分压电路的基本类型可以由两个串联的电阻构成。这个电路使用分压器来测量每个串联电阻上的压降。电阻分压器电路如下图所示。

在电阻分压器电路中，两个电阻如R1和R2是串联的。所以这些电阻器中的电流是相等的。因此，它在每个电阻上提供一个电压降(I*R)。

使用电压源，电压源被应用到这个电路上。通过将KVL &欧姆定律应用于该电路，我们可以测量通过电阻的电压降。所以电路中的电流可以用

通过应用在任一瞬间

Vs = vr1 + vr2

根据欧姆定律

VR1 = I x R1

VR2 = I x R2

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

I = vs / r1 + r2

根据欧姆定律，通过串联电路的电流为I = V/R。所以两个电阻的电流是一样的。现在可以计算电路中R2电阻的电压降

IR2 = VR2 / R2

Vs / (R1 + R2)

VR2 = Vs (R2/ R1+R2)

同样，R1电阻上的压降可以计算为

IR1 = VR1 / R1

Vs / (R1 + R2)

VR1 = Vs (R1/ R1+R2)

电容电压分规

电容分压器电路通过与交流电源串联的电容器产生电压降。通常，这些用于降低极高的电压，以提供低输出电压信号。目前，这些分隔器适用于基于触摸屏的平板电脑、手机和显示设备。

不像电阻分压器电路，电容分压器工作在正弦交流电源，因为电容器之间的电压划分可以通过帮助电容器电抗(X_C)，这取决于交流电源的频率。

容抗公式可推导为

πfc = 1/ 2

地点:

Xc =容抗(Ω)

π = 3.142(数字常数)

ƒ =以赫兹为单位的频率(Hz)

C =以法拉为单位的电容(F)

每个电容的电抗可以通过电压和交流电源的频率来测量&将它们代入上面的方程，以得到每个电容的等效电压降。电容分压器电路如下图所示。

通过使用串联的这些电容器，我们可以确定每一个电容器的RMS电压降，在他们连接到电压源的电抗。

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)

电容分压器不允许直流输入。

一个简单的交流输入电容方程是

输出电压= (C1 / C1 + C2)。文

感应电压分规

电感分压器将在线圈之间产生电压下降，否则电感器将串联在交流电源上。它包括一个线圈，否则单绕组是分成两个部分，无论o/p电压从其中一个部分收到。

这种电感分压器的最佳例子是带有次级绕组的几个分接点的自耦变压器。在两个电感之间的电感分压器可以通过用XL表示的电感的电抗来测量。

感抗公式可推导为

x = 1/ 2πfL

“XL”是欧姆测量的感抗(Ω)

π = 3.142(数字常数)

“ƒ”是频率，单位为赫兹(Hz)

“L”是用亨利(H)测量的电感。

两个电感的电抗可以计算，一旦我们知道频率和电压的交流电源和利用他们的电压分压器定律，以得到电压降在每个电感如下所示。感应分压器电路如下图所示。

通过使用在电路中串联的两个电感器，我们可以测量每一个电容的有效值电压降，当它们连接到电压源时，就可以用它们的电抗来测量。

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)

交流输入可以通过电感分压器进行分割:

Vout = (L2/L1+L2)* Vin

这个公式适用于不相互作用的电感和自耦变压器中的互感将改变结果。根据电阻分压器规则，可以根据元件的电阻对直流输入进行分压器。

电压分压器示例问题

分压器的例子问题可以通过使用上面的电阻、电容和电感电路来解决。

1).让我们假设可变电阻的总电阻是12Ω。滑动触点位于电阻分为4 Ω和8Ω的位置。可变电阻连接在2.5 V电池上。让我们检查连接在可变电阻的4Ω部分的电压表上的电压。

根据分压器规则，电压降为:

输出电压= 2.5 vx4欧姆/ 12欧姆= 0.83 v

2).将两个电容C1-8uF和C2-20uF串联在电路中，分别接80Hz RMS supply和80volts时，可以计算每个电容的RMS压降。

πfc1 = 1/ 2

1/2×3.14 x80x8x10-6 = 1/4019.2×10 - 6

= 248.8欧姆

πfc2 = 1/ 2πfc2

1/2×3.14x80x20x10-6 = 1/10048 x10-6

= 99.52欧姆

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).当两个电感L1-8 mH和L2- 15 mH串联时，我们可以计算每个电容的RMS压降，一旦他们连接到40伏，100Hz的RMS电源。

XL1 = 2πfL1

= 2×3.14x100x8x10-3 = 5.024欧姆

XL2 = 2πfL2

= 2×3.14 x100x15x10-3

9.42欧姆

XLT = xl1 + xl2

14.444欧姆

VL1 = Vs (XL1/ XLT)

= 40 (5.024/14.444) = 13.91 v

VL2 = Vs (XL2/ XLT)

= 40(9.42/14.444) = 26.08伏

分压器网络中的电压分接点

当一个电路中的电压源Vs上串联电阻数时，可将不同的电压分接点视为a、B、C、D和E

电路中的总电阻可以通过将所有的电阻值相加来计算，如8+6+3+2= 19千欧姆。这个电阻值将限制整个电路中产生电压供应(VS)的电流。

用来计算通过电阻的电压降的不同方程是VR1 = VAB，

VR2 = VBC, VR3 = VCD, VR4 = VDE。

每个分接点的电压水平相对于GND (0V)端子进行计算。因此，“D”点的电压水平将等效于VDE，而“C”点的电压水平将等效于VCD + VDE。这里，点“C”的电压水平是两个电阻R3和R4上的两个电压降的量。

因此，通过选择一组适当的电阻值，我们可以使一系列的电压下降。这些电压降将有一个相对的电压值，仅从电压获得。在上面的例子中，每个o/p电压值都是正的，因为电压电源的负端(VS)连接到接地端。

分压器的应用

的分压器的应用包括以下。

• 分压器只在电路中通过降低特定电压来调节电压的地方使用。它主要用于能源效率不一定需要认真考虑的系统。
• 在我们的日常生活中，分压器最常用在电位器中。电位器最好的例子是连接在我们的音乐系统和收音机晶体管等上的音量调谐旋钮。电位器的基本设计包括三个引脚，如图所示。其中两个引脚连接到电位器内部的电阻器，其余引脚连接到在电阻器上滑动的擦拭触点。当有人改变电位器上的旋钮时，电压将根据分压器的规则出现在稳定触点和擦拭触点上。
• 分压器用于调节信号电平，用于放大器中有源器件的电压测量和偏置。万用表和惠斯顿电桥包括分压器。
• 电压分压器可以用来测量传感器的电阻。为了形成分压器，传感器与已知电阻串联，已知电压应用于分压器。的模拟数字转换器将微控制器的抽头连接到分压器的中心抽头，以便测量抽头电压。利用已知的电阻，可以计算出被测电压传感器的电阻。
• 分压器用于传感器的测量、电压、逻辑电平的移动和信号电平的调整。
• 通常，电阻分压器规则主要用于产生参考电压，否则降低电压大小，使测量非常简单。另外;这些是作为低频信号衰减器工作的
• 它用于频率极低和直流的情况下
• 用于补偿负载电容和高压测量的电力传输电容分压器。

这都是关于电压划分此规则适用于交流电压源和直流电压源。此外，对这一概念或bob足球体育app电子及电气项目，请在下面的评论区给出你的反馈。这里有个问题，分压器法则的主要功能是什么?