Расчет падения напряжения на резисторе онлайн. Расчет делителя напряжения: формулы, примеры и онлайн-калькулятор

Как рассчитать падение напряжения на резисторах в делителе напряжения. Какие формулы использовать для расчета выходного напряжения. Как работает схема делителя напряжения. Где применяется делитель напряжения в электронике.

Что такое делитель напряжения и где он применяется

Делитель напряжения — это простая электрическая схема, состоящая из двух или более последовательно соединенных резисторов, которая позволяет получить напряжение меньшее, чем входное. Это одна из базовых схем в электронике, которая широко применяется для:

• Понижения напряжения до нужного уровня
• Создания опорного напряжения
• Измерения напряжения
• Согласования уровней сигналов
• Смещения рабочей точки транзисторов и других активных элементов

Простейший делитель напряжения состоит из двух резисторов R1 и R2, соединенных последовательно. Входное напряжение подается на всю цепочку, а выходное снимается с нижнего резистора R2.

Принцип работы делителя напряжения

Работа делителя напряжения основана на законе Ома и правиле последовательного соединения резисторов. Когда ток протекает через последовательно соединенные резисторы, напряжение на каждом из них пропорционально его сопротивлению.

Рассмотрим принцип работы на примере простейшего делителя из двух резисторов:

1. Входное напряжение Vin подается на всю цепь R1 + R2
2. Через резисторы протекает одинаковый ток I = Vin / (R1 + R2)
3. На каждом резисторе создается падение напряжения: U1 = I * R1, U2 = I * R2
4. Выходное напряжение снимается с резистора R2: Vout = U2 = I * R2

Таким образом, выходное напряжение всегда меньше входного и зависит от соотношения сопротивлений R1 и R2.

Формула расчета делителя напряжения

Для расчета выходного напряжения делителя используется следующая формула:

Vout = Vin * R2 / (R1 + R2)

Где: Vout — выходное напряжение Vin — входное напряжение R1 — сопротивление верхнего резистора R2 — сопротивление нижнего резистора

Эта формула позволяет рассчитать выходное напряжение, зная входное напряжение и номиналы резисторов. Рассмотрим, как она выводится.

Вывод формулы делителя напряжения

Для вывода формулы используем закон Ома и правила для последовательного соединения:

1. Ток через оба резистора одинаков: I = Vin / (R1 + R2)
2. Напряжение на R2: Vout = I * R2
3. Подставляем ток: Vout = (Vin / (R1 + R2)) * R2
4. Сокращаем: Vout = Vin * R2 / (R1 + R2)

Таким образом мы получили итоговую формулу для расчета выходного напряжения делителя.

Пример расчета делителя напряжения

Рассмотрим конкретный пример расчета делителя напряжения:

• Входное напряжение Vin = 12 В
• Необходимо получить выходное напряжение Vout = 5 В
• Выберем R1 = 1 кОм

Найдем необходимое значение R2:

1. Используем формулу: 5 = 12 * R2 / (1000 + R2)
2. Преобразуем: 5 * (1000 + R2) = 12 * R2
3. Раскрываем скобки: 5000 + 5R2 = 12R2
4. Группируем: 5000 = 7R2
5. Находим R2: R2 = 5000 / 7 ≈ 714 Ом

Таким образом, для получения напряжения 5 В из 12 В нужно использовать делитель с резисторами 1 кОм и 714 Ом.

Онлайн-калькулятор делителя напряжения

Для быстрого расчета параметров делителя напряжения удобно использовать онлайн-калькуляторы. Они позволяют рассчитать любой неизвестный параметр схемы, зная три других.

Типичный калькулятор делителя напряжения позволяет вводить следующие параметры:

• Vin — входное напряжение
• Vout — выходное напряжение
• R1 — сопротивление верхнего резистора
• R2 — сопротивление нижнего резистора

Введя любые три значения, можно рассчитать четвертое. Это очень удобно при проектировании и анализе схем.

Особенности применения делителей напряжения

При использовании делителей напряжения на практике важно учитывать следующие моменты:

• Нагрузка, подключенная к выходу делителя, шунтирует нижний резистор и искажает выходное напряжение
• Для уменьшения влияния нагрузки следует выбирать малые номиналы резисторов
• Маломощные резисторы могут нагреваться при больших токах
• Реальные резисторы имеют разброс номиналов, что влияет на точность выходного напряжения
• При высоких частотах нужно учитывать паразитные емкости

Учет этих факторов позволяет создавать надежные схемы делителей напряжения для различных применений.

Применение делителей напряжения в электронных схемах

Делители напряжения широко используются в самых разных электронных устройствах. Вот некоторые типичные применения:

• Создание опорного напряжения для АЦП и ЦАП
• Формирование напряжения смещения для транзисторных каскадов
• Согласование уровней сигналов между каскадами
• Измерение высоких напряжений с помощью вольтметров
• Регулировка громкости в аудиотехнике
• Задание порогов срабатывания в компараторах

Понимание принципов работы делителей напряжения очень важно для разработки любых аналоговых и цифровых схем.

Как рассчитать падение напряжения на резисторах?

Главная » Познавательное

Познавательное

Автор Савельев Николай На чтение 3 мин Просмотров 11.4к. Опубликовано 15.12.2020 Обновлено 16.12.2020

Простая электрическая цепь состоит из источника питания, проводников и сопротивлений. На практике же электроцепи редко бывают простыми и включают в себя несколько различных ответвлений и повторных соединений.

В больших масштабах в роли сопротивлений может выступать бытовая техника, осветительные приборы и другие потребители. Давайте разберемся, что происходит с током и напряжением на каждом таком потребителе или резисторе с точки зрения электротехники.

Содержание

1. Основы электротехники
2. Два типа схем в электротехнике
3. Последовательная цепь
4. Параллельная цепь
5. Падение напряжения в последовательной цепи
6. Падение напряжения в параллельной цепи

Основы электротехники

Закон Ома гласит, что напряжение равно силе тока умноженной на сопротивление.  Это может относиться к цепи в целом, участку цепи или к конкретному резистору. Самая распространенная форма этого закона записывается:

U=IR

Два типа схем в электротехнике

Последовательная цепь

Здесь ток протекает по одному проводнику. Независимо от того, какие сопротивления встречаются на его пути, просто суммируйте их, чтобы получить общее сопротивление цепи в целом:

R_о = R₁ + R₂ + … + R_N (последовательная цепь)

Последовательная цепь

Параллельная цепь

В этом случае проводник разветвляется на два или более других проводника, на каждом из которых имеется своё сопротивление. В этом случае полное сопротивление определяется как:

1/R_о = 1/R₁ + 1/R₂ + … + 1/R _N (параллельная цепь)

Параллельная цепь

Если взглянуть на эту формулу, можно сделать вывод, что добавляя сопротивления одинаковой величины, вы уменьшаете сопротивление цепи в целом.  Согласно закону Ома это фактически увеличивает ток!

Если это кажется нелогичным, представьте себе поток автомобилей, которые выезжают с парковки через один шлагбаум и тот же самый поток который выезжает со стоянки, которая имеет несколько выездов. Несколько выездов явно увеличит поток покидающих стоянку машин.

Падение напряжения в последовательной цепи

Если вы хотите найти падение напряжения на отдельных резисторах в цепи, выполните следующие действия:

1. Рассчитайте общее сопротивление, сложив отдельные значения R.
2. Рассчитайте ток в цепи, который одинаков для каждого резистора, поскольку в цепи только один проводник.
3. Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома.

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены последовательно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом. Чему равно падение напряжения на каждом резисторе?

Схема для решения задачи на последовательно подключенное сопротивление

• Сначала рассчитаем общее сопротивление: 4 + 2 + 6 = 12 Ом.
• Далее рассчитываем ток: 24 В / 12 Ом = 2 А
• Теперь используем ток, чтобы вычислить падение напряжения на каждом резисторе. Используя Закон Ома (U = IR) для каждого резистора, получим значения R₁, R₂ и R₃ равными 8 В, 4 В и 12 В соответственно.

Падение напряжения в параллельной цепи

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены параллельно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом, как и в предыдущей схеме. Чему будет равно падение напряжения на каждом резисторе?

Схема для решения задачи на паралельно подключенное сопротивление

В этом случае все проще: независимо от значения сопротивления падение напряжения на каждом резисторе одинаково. Это означает, что падение напряжения на каждом из них — это просто общее напряжение цепи, деленное на количество резисторов в цепи, или 24 В / 3 = 8 В.

Применяя эти несложные правила вы сможете рассчитать падение напряжения даже в сложной цепи, достаточно лишь разделить её на простые участки.

Оцените автора

Расчет резистора для светодиода — онлайн калькулятор

1. Главная
2. /
3. Электротехника
4. /
5. Расчет резистора для светодиода

Чтобы рассчитать резистор для светодиода воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Онлайн калькулятор

Напряжение светодиода U_сд = В
Номинальный ток светодиода I_нсд = мА
Напряжение источника питания U_ип = В

Сопротивление резистора R = ОмкОм
Падение напряжения на резисторе _ΔU_R = В
Мощность рассеивания резистора P = мВт

Просто введите данные и получите параметры резистора.

Теория

Расчет параметров резистора для светодиода

Для того чтобы рассчитать параметры резистора (сопротивления) для светодиода необходимо знать следующие данные:

• U_сд – напряжение светодиода
• I_нсд – номинальный ток светодиода
• U_ип – напряжение источника питания

Падение напряжения на резисторе

Если напряжение в сети больше чем напряжение светодиода, то необходимо перед светодиодом поставить сопротивление (резистор). Но для начала нужно выяснить какое падение напряжения этот резистор должен обеспечить. Для этого нужно отнять от напряжения источника питания U_ип напряжение светодиода U_сд.

Формула

_ΔU_R = U_ип — U_сд

Пример

К примеру, рассчитаем, какое падение напряжения на ограничительном резисторе нужно для 2.3-вольтного светодиода, подключаемого в сеть с напряжением в 5 вольт:

_ΔU_R = 5 — 2.3 = 2.7 В

Таким образом, резистор должен обеспечить падение напряжение на 2.7 вольт.

Сопротивление резистора

Зная необходимое падение напряжения на резисторе, можно рассчитать значение сопротивления резистора R. Для этого нам понадобится еще один параметр светодиода — номинальный ток светодиода I_нсд.

Формула

R = _ΔU_RI_нсд

Пример

Возьмём значение падения напряжения _ΔU_R = 2. 7 В из предыдущего примера, а номинальный ток светодиода I_нсд = 20 мА из даташита светодиода. И посчитаем сопротивление резистора:

R = 2.7 ÷ 20 = 0.135 кОм = 135 Ом

Мощность рассеивания резистора

Мощность рассеивания резистора P — необходимый параметр, который нужно знать при постройке схемы. Если мощность резистора будет меньше расчетный, то он будет греться и может сгореть.

Формула

P = _ΔU_R^²R

Пример

Рассчитаем мощность рассеивания резистора для данных полученых из предыдущих примеров: R = 0.135 кОм, _ΔU_R = 2.7 В

P = 2.7² ÷ 0.135 = 7.29 ÷ 0.135 = 54 мВт

Калькулятор падения напряжения на резисторе и формулы

Конвертеры и инструменты

В электрических и электронных схемах резисторы являются одним из важных компонентов, который используется для ограничения протекания тока. Вычисление падения напряжения на резисторе может быть скучной и трудоемкой задачей для тех, кто не верит в расчеты, так как это требует некоторой математики, и всегда есть место для некоторых ручных ошибок/ошибок в расчетах. Тем не менее, с помощью инструментов калькулятора падения напряжения на резисторах этот процесс упрощается для вас.

В этом посте у вас есть два инструмента расчета падения напряжения на резисторах для разных цепей — один для 2 резисторов в последовательной цепи, а другой для 3 резисторов в последовательной цепи.

Калькулятор падения напряжения на резисторе Инструмент для двух последовательных резисторов:

Введите приведенные ниже значения и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы найти падение напряжения на резисторах R2 и R1.

калькулятор падения напряжения на резисторе или калькулятор делителя напряжения

калькулятор падения напряжения на резисторе

Вин: (Вольт)

R1: ОмкОмМОм

R2: ОмкОмМОм

&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp

&nbsp Расчеты:

Напряжение на каждом последовательном резисторе обратно пропорционально общему эквивалентному сопротивлению (R1+R2) и прямо пропорционально соответствующему резистору, на котором должно быть рассчитано падение напряжения. Чтобы рассчитать напряжение на каждом резисторе в последовательной цепи, мы можем использовать следующую формулу:

V1 = (R1 / (R1 + R2)) x V

V2 = (R2 / (R1 + R2)) x V

где V — общее входное напряжение или напряжение источника, R1 и R2 — сопротивления два резистора, а V1 и V2 — напряжения на отдельных резисторах.

Чтобы упростить этот расчет, вы можете использовать калькулятор падения напряжения на резисторе для двух последовательно соединенных резисторов. Этот инструмент требует ввода значений общего напряжения и значений двух резисторов. Затем инструмент вычисляет и отображает напряжение на каждом резисторе.

Важно отметить, что этот инструмент работает только для двух последовательных резисторов. Для цепей с большим количеством резисторов нам нужно использовать другой инструмент.

• Проверьте калькулятор цветового кода 4-полосного резистора здесь
• Проверьте калькулятор цветового кода 5-полосного резистора здесь

Введите значения в соответствующих единицах ниже и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы найти падение напряжения на каждом резисторе.

Падение напряжения на резисторе или Калькулятор делителя напряжения на 3 резистора

ПАДЕНИЕ НА РЕЗИСТОРАХ НА 3 РЕЗИСТОРАХ КАЛЬКУЛЯТОР

Вин: (Вольт)

R1: ОмкОмМОм

R2: ОмкОмМОм

R3: ОмкОмМОм

&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp

&nbsp Расчеты:

 

Напряжение на каждом последовательном резисторе обратно пропорционально общему эквивалентному сопротивлению (R1+R2+R3) и прямо пропорционально соответствующему резистору, на котором должно быть рассчитано падение напряжения. Чтобы рассчитать напряжение на каждом резисторе в последовательной цепи, мы можем использовать следующую формулу:

V1 = (R1 / (R1 + R2 + R3)) x V

V2 = (R2 / (R1 + R2 + R3)) x V

V3 = (R3 / (R1 + R2 + R3)) x V

, тогда как V — общее входное напряжение или напряжение источника, R1, R2 и R3 — сопротивления трех резисторов, а V1, V2 и V3 — напряжения на отдельных резисторах.

Чтобы упростить этот расчет, мы можем использовать этот калькулятор падения напряжения для трех последовательных резисторов. Этот инструмент требует ввода значений общего напряжения и значений трех резисторов. Затем инструмент вычисляет и отображает напряжение на каждом резисторе.

Важно отметить, что в последовательной цепи сумма напряжений на каждом резисторе равна общему напряжению. Поэтому мы можем использовать это свойство для проверки точности наших вычислений.

• Проверьте падение напряжения на сопротивлении здесь
• Проверьте правило делителя напряжения здесь

Проверьте свою домашнюю работу перед отправкой с помощью калькулятора падения напряжения на резисторе:
Прежде чем отправлять какую-либо домашнюю работу или задание, связанное с расчетом падения напряжения на резисторе, важно перепроверить свои расчеты. Один из способов сделать это — использовать онлайн-калькулятор падения напряжения на резисторе, который может помочь вам быстро проверить свои результаты и выявить любые ошибки.

Важно проверить свои задания / домашнее задание перед отправкой, чтобы обеспечить точность.

Калькулятор цветового кода 5-полосного резистора и таблица Калькулятор цветового кода 3-полосного резистора – онлайн

Наверх

СМ Техника! 2022

Калькулятор делителя напряжения

См. приведенную здесь схему делителя напряжения и рассчитайте выходное напряжение с помощью калькулятора делителя напряжения по следующей формуле делителя напряжения:0099 2 ) / (R ₁ + R ₂ )

Здесь:

• В _в  это входное напряжение
• R1 — сопротивление 1-го резистора,
• R2 — сопротивление 2-го резистора,
• В _вых — выходное напряжение.

В качестве альтернативы, вы также можете использовать этот калькулятор делителя напряжения, чтобы указать любые 3 известных значения в цепи и вычислить 4-е.

 

---

 

Схема делителя потенциала — очень распространенная схема, используемая в электронике, где входное напряжение должно быть преобразовано в другое напряжение, меньшее, чем оно. Эта схема очень полезна для всех аналоговых схем, где требуются переменные напряжения, поэтому важно понимать, как работает эта схема и как рассчитать значения резисторов.

 

Схема делителя напряжения представляет собой очень простую схему, состоящую всего из двух резисторов (R1 и R2), как показано выше. Требуемое выходное напряжение (Vout) можно получить на резисторе R2. Используя эти два резистора, мы можем преобразовать входное напряжение в любое требуемое выходное напряжение, это выходное напряжение определяется значением сопротивления R1 и R2. Формулы для расчета Vout показаны ниже.

В _вых = (В _в х R ₂ 0 9) 0109 ₁ + Р ₂ )

Где Vout= выходное напряжение Vin=входное напряжение и R1=верхний резистор R2=нижний резистор0098 формулы делителя напряжения , но теперь давайте узнаем, как были получены эти формулы. Рассмотрим приведенную ниже схему, которую можно использовать для преобразования входного напряжения 5 В в выходное напряжение 3,3 В для анализа. тока, протекающего по цепи, и сопротивления на ней.

 

Напряжение = Протекающий ток × Сопротивление по напряжению

Воспользуемся этим для расчета входного напряжения (Vin) для описанной выше схемы. Здесь есть два резистора на входном напряжении Vin, следовательно,

Входное напряжение = ток × (сопротивление 1 + сопротивление 2)

Vin = I × (R1 + R2)     ( 1)

 

Аналогично рассчитайте выходное напряжение (Vout), здесь имеется только один резистор (R2), следовательно,

Выходное напряжение = ток × сопротивление R2

Vout  = I × R2             ( 2)

Если мы посмотрим на уравнения 1 и 2, то заметим, что значения тока одинаковы, поэтому давайте перепишем

Уравнение 1 как I = Vin / (R1 + R2)

Уравнение 2 as, I = Vout /R2

Поскольку ток, протекающий по цепи, постоянный, ток I останется одинаковым для обоих уравнений, следовательно, мы можем приравнять их как

Vin / (R1 + R2) = Vout /R2

В _вых = (В _в  х Р ₂ ) / (Р ₁ 9+ Р 9 01090 9 0 )

 

Давайте проверим эти формулы делителя напряжения для приведенной выше схемы, где Vin = 5 В, R1 = 1000 Ом и R2 = 2000 Ом.