간단한 직렬 회로를 분석하고 개별 저항기의 전압 강하를 확인하겠습니다.
주어진 개별 저항 값에서 총 회로 저항을 결정할 수 있습니다. 저항은 직렬로 추가됩니다.
총 회로 저항 결정
여기에서 다음을 사용할 수 있습니다. 총 전류를 결정하기위한 옴의 법칙 (I = E / R)은 각 저항기 전류와 동일하며 전류는 직렬 회로의 모든 부분에서 동일합니다.
전류를 계산하기 위해 옴의 법칙 사용
이제 회로 전류가 2mA임을 알고 있으므로 옴의 법칙 (E = IR)을 사용하여 계산할 수 있습니다. 각 저항의 전압 :
각 저항의 전압 강하는 전류가 모든 저항을 통해 동일하다는 점을 감안할 때 저항에 비례합니다. R2의 저항이 R1의 두 배인 것처럼 R2 양단의 전압이 R1 양단의 전압의 두 배인지 확인하십시오.
총 전압을 변경한다면 전압의 비례를 찾을 수 있습니다. 강하가 일정하게 유지됨 :
전압 강하 비율 해결
R2의 전압은 여전히 정확히 두 배입니다. 소스 전압이 변경 되었음에도 불구하고 R1의 강하입니다. 전압 강하의 비례 (서로의 비율)는 엄격히 저항 값의 함수입니다.
조금 더 관찰하면 각 저항의 전압 강하도 저항 값의 고정 비율임을 알 수 있습니다. 전원 전압. 예를 들어 R1의 전압은 배터리 전원이 45V 일 때 10V였습니다. 배터리 전압이 180V (4 배)로 증가했을 때 R1의 전압 강하도 4 배 (10V에서 40V로) 증가했습니다. 그러나 R1의 전압 강하와 총 전압 사이의 비율은 변하지 않았습니다.
마찬가지로 다른 것은 없습니다. 공급 전압이 증가함에 따라 전압 강하 비율이 변경되었습니다.
전압 분배기 공식
이러한 이유로 , 직렬 회로는 전체 전압을 일정한 비율의 분수 부분으로 비례 또는 분할하는 기능 때문에 종종 전압 분배기라고합니다. 약간의 대수를 사용하여 총 전압, 개별 저항 및 총 저항에 불과한 직렬 저항 전압 강하를 결정하는 공식을 도출 할 수 있습니다.
총 저항에 대한 개별 저항의 비율은 전압 분배기 회로의 총 공급 전압에 대한 개별 전압 강하의 비율과 동일합니다. 이것은 전압 분배기 공식으로 알려져 있으며 옴의 법칙의 전류 계산을 거치지 않고 직렬 회로에서 전압 강하를 결정하는 지름길입니다.
전압 분배기 공식 사용의 예
이 공식을 사용하여 예제 회로의 전압 강하를 더 적은 단계로 다시 분석 할 수 있습니다.
전압-구성 요소 나누기
전압 분배기는 전기 계량기 회로에서 광범위하게 적용되며, 특정 직렬 저항 조합이 “분할”하는 데 사용됩니다. ”전압을 전압 측정 장치의 일부로 정확한 비율로 변환합니다.
분압 구성 요소 인 전위차계
분압 부품으로 자주 사용되는 장치 중 하나는 전위차계입니다. 전위차계는 수동 노브 또는 레버로 배치 된 이동 가능한 요소가있는 저항입니다. 일반적으로 와이퍼라고하는 이동 가능한 요소는 저항성 str과 접촉합니다. 수동 제어로 선택한 모든 지점에서 재료의 IP (저항성 금속 와이어로 만들어진 경우 일반적으로 슬라이드 와이어라고 함) :
와이퍼 접점은 수직 저항 요소의 중앙에 그려진 왼쪽 방향 화살표 기호입니다. 위로 이동하면 단자 1에 더 가깝고 단자 2에서 멀어지면서 저항 스트립과 접촉하여 단자 1에 대한 저항이 낮아지고 단자 2에 대한 저항이 높아집니다. 아래로 이동하면 반대 효과가 발생합니다. 단자 1과 2 사이에서 측정 된 저항은 모든 와이퍼 위치에 대해 일정합니다.
회전식 대 선형 전위차계
다음은 회전식 및 선형의 두 가지 전위차계 유형의 내부 그림입니다.
선형 전위차계
일부 선형 전위차계는 레버 나 슬라이드 버튼을 직선으로 움직여 작동합니다. 이전 그림에 묘사 된 것과 같은 다른 것들은 미세 조정 기능을 위해 회전 나사로 작동됩니다.후자의 장치는 가변 저항이 정확한 값으로 “트림”되어야하는 애플리케이션에 잘 작동하기 때문에 종종 트림 팟이라고도합니다.
모든 선형 전위차계가 동일한 단자 할당을 갖는 것은 아닙니다. 일부는 와이퍼 단자가 두 끝 단자 사이의 중간에 있습니다.
회전 전위차계
아래 이미지는 회전 전위차계의 본체 구조를 보여줍니다. .
다음 사진은 쉽게 볼 수 있도록 노출 된 와이퍼와 슬라이드 와이어가있는 실제 회전식 전위차계를 보여줍니다. 와이퍼가 거의 완전히 시계 방향으로 회전하여 와이퍼가 슬라이드 와이어의 왼쪽 끝단에 거의 닿습니다.
다음은 와이퍼 샤프트가있는 동일한 전위차계가 시계 반대 방향으로 거의 완전히 움직여서 와이퍼가 이동의 다른 끝 부분에 가까워 지도록합니다.
회로의 전위차계 조정 효과
외부 단자 사이에 일정한 전압이 적용되는 경우 (슬라이드 와이어 길이에 걸쳐) , 와이퍼 위치는 와이퍼 접점과 다른 두 단자 사이에서 측정 할 수있는인가 전압의 일부를 떼어냅니다. 분수 값은 전적으로 와이퍼의 물리적 위치에 따라 다릅니다.
전위차계 응용 프로그램의 중요성
고정 전압 분배기와 마찬가지로 전위차계의 전압 분배 비율은 적용된 전압의 크기가 아니라 엄격하게 저항의 함수입니다. 즉, 전위차계 손잡이 또는 레버를 50 % (정확한 중심) 위치로 이동하면 와이퍼와 외부 단자 사이에서 떨어지는 전압은 전압이 어떻게되는지에 관계없이 적용된 전압의 정확히 1/2이됩니다. 또는 전위차계의 종단 간 저항이 무엇인지. 즉, 전위차계는 와이퍼 위치에 따라 분압 비가 설정되는 가변 전압 분배기 역할을합니다.
이 전위차계 적용은 고정 전압에서 가변 전압을 얻는 데 매우 유용한 수단입니다. 배터리와 같은 소스. 구축중인 회로에 사용 가능한 배터리 전압 값보다 적은 특정 양의 전압이 필요한 경우 해당 배터리에 전위차계의 외부 단자를 연결하고 전위차계 사이에 필요한 전압을 “다이얼 업”할 수 있습니다. 와이퍼와 회로에 사용하기위한 외부 터미널 중 하나 :
이 방식으로 사용하면 이름 전위차계가 완벽합니다. 감각 : 그들은 가변 전압 분배기 비율을 생성하여 그들에 적용되는 전위 (전압)를 측정 (제어)합니다. 가변 전압 분배기로 3 단자 전위차계를 사용하는 것은 회로 설계에서 매우 인기가 있습니다.
소형 전위차계의 샘플
다음은 가전 제품과 취미가 및 학생이 회로를 구성하는 데 일반적으로 사용되는 몇 가지 소형 전위차계입니다.
맨 왼쪽과 오른쪽의 작은 장치는 솔더에 연결하도록 설계되었습니다. s 브레드 보드 또는 인쇄 회로 기판에 납땜됩니다. 중간 유닛은 3 개의 단자 각각에 와이어가 납땜 된 평면 패널에 장착되도록 설계되었습니다. 다음은 방금 표시된 세트보다 더 전문화 된 세 가지 전위차계입니다.
큰 “Helipot”장치는 실험실 전위차계입니다. 회로에 빠르고 쉽게 연결할 수 있도록 설계되었습니다. 사진의 왼쪽 하단 모서리에있는 장치는 케이스 또는 10 회전 카운팅 다이얼이없는 동일한 유형의 전위차계입니다.이 두 전위차계는 모두 멀티-턴을 사용하는 정밀 장치입니다. 작은 조정을 위해 나선형 트랙 저항 스트립과 와이퍼 메커니즘을 돌리십시오. 오른쪽 하단에있는 장치는 산업 응용 분야에서 거친 서비스를 위해 설계된 패널 장착 전위차계입니다.
리뷰 :
- 직렬 회로는 개별 전압 강하 사이의 총 공급 전압을 비율로 나눕니다. 비율은 저항에 엄격하게 의존합니다. ERn = ETotal (Rn / RTotal)
- 전위차계는 변수입니다. 조정 가능한 전압 분배기로 자주 사용되는 3 개의 연결 지점이있는 저항 구성 요소입니다.
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