Резисторный делитель напряжения

[vladka2006]

Резисторный делитель напряжения

Драстуйте.
Возможно страный вопрос но мне почти 11 лет и мне некому обяснить а очень хочетца знать.
У нас дома от деда осталось несколько книжек по радиоэлектронке, и я их пытаюсь выучить и понять.

Я вот в одной книжке читал што есть такая вещь как делитель напряжения (как на рисунке). По книжке написано што выходное напряжение зависит от входного по формуле
Uвых=Uвх*R2/(R1+R2).
Таккже в там было написано што взаимное электрическое сопротивление двух паралельных резисторов (на рисунке R2 и Rн) зависит как
R=(R2*Rн)/(R2+Rн).

Дело в чом (есля я конешно правильно понял):
если предположить што R1=4 кОм, R2=6 кОм а Uвх=10В то Uвых по первой формуле должно быть 6 В.
Но если за Rн принять сопротивление 6 кОм то Uвых расчетно (с учетом формулы 2 и 1) должно стать не 6 В а 4,285 В.
А при Rн равным предположим 600 кОм то Uвых (по томуже расчету) должно уже стать 5,975 В.

Тогда вопрос. Есть какието правила по использованию резисторного делителя напряжения на практических схемах и как это можно учесть при их придумывании. по схемах я видел что такое применяеться.

 

[СветLANa]

Чтобы Rн мало влиял на выходное напряжение, обычно в делителях используют сопротивления на порядок (и больше порядка) меньше, чем сопротивление нагрузки (Rн). Это вы, как раз, доказали своими расчётами...
А часто вместо R2 используется, как раз, само сопротивление нагрузки (Rн), но при условии, что это сопротивление не меняется. Например, сопротивление двигателя будет значительно меняться при изменении нагрузки на двигатель, поэтому напряжение на двигателе также будет изменяться (по закону Ома) поэтому такую схему для двигателя не применяют, а вот для лампочки - пожалуйста.

 

[vladka2006]

Но тогда получается, што в случае применения такой схемы лучше применять низкоомные резисторы а в таком случае это может вызвать короткое замыкание по источнику напряжения (я пробывал производить замеры при данной схеме и при резисторах делителя в 4,3 и 5,6 ОМ у меня начал сильно гудеть и греться трансформатор из блока питания на 12 В а на контактах при замыкании резисторов на блок питания наблюдал неболшое искрение и как я понял это было короткое замыкание).
И вот здесь возникает вопрос как на практике правильнее подобрать резисторы для делителя (метод подбора на авось не катит).

 

[vladka2006]

И еше вопрос:
1. тогда сопротивление схемы относительно источника питания когда Rн значительно больше R2 должно получаеться приблежаться к R1+R2 но буден не сильно меньше
2. а сопротивление схемы относительно приемника должно приблежаться к эквиваленту сопритивления паралельного соединения R2 и сумы сопротивлений R1 и сопротивления источни ка.

И тут же: а сопротивление источника как сильно будет влиять на напряжение на выходе резисторного делителя.

 

[prima]

метод подбора на авось не катит

Разумеется.
Существует Закон Ома, по нему 4.3 + 5.6 Ома при 12 вольтах дают ток 1.2 ампера, это почти 15 ватт полезной, но в твоём случае просто теряющейся мощности. С учётом КПД трансформатора его мощность должна быть не меньше 20 ватт.
СветLANа сказала: сопротивление резистора плеча, с которого ты снимаешь нагрузку, должно быть примерно в десять раз меньше сопротивления нагрузки. Замерь или высчитай сопротивление своей нагрузки, уменьши его в десять раз и получишь сопротивление плеча. Второе плечо рассчитываешь по требуемому соотношению напряжений.

Но всё это даёт сильный нагрев, непроизводительный расход энергии и кучу других проблем, поэтому на практике почти не применяется. Реально чаще всего используют активные стабилизаторы напряжения на транзисторах.

а сопротивление источника как сильно будет влиять на напряжение на выходе резисторного делителя

Просто добавляешь в формулу третье последовательно включенное сопротивление, считая за него внутреннее сопротивление источника, и делишь напряжение не на две, а на три части.

 

[Серёга]

согласен со всем выше отвеченным, единственное, что я хочу добавить для автора, чтобы он понимал полезность такого делителя - это случаи когда сопротивление нагрузки велико и напряжение на выходе делителя используется для управления чего либо, тогда в нагрузке протекает очень малый ток, например ключ на полевом транзисторе.

 

[СветLANa]

Скоро вы сами сможете ответить на свои вопросы, вооружившись законом Ома...
Могу только добавить ко всему, что выше написано. Делители, как правило, не используют в сильноточных цепях. Их используют для уменьшения сигналов (к примеру - регуляторы громкости), можно использовать в цепях питания с малым потреблением (как пример - создание двухполярного напряжения для операционного усилителя при однополярном источнике питания).
Ну а внутреннее сопротивление источника конечно будет влиять (по закону Ома для полной цепи), напряжение на делителе будет меньше на падение напряжения на внутреннем сопротивлении...

 

[vladka2006]

Пока вроди понял буду пробывать.
Но што хотел уточнить: тоесть если у меня блок питания на 12 В и на нем написано 2 А то тогда сопровление нагрузки на блок питания должно быть по закону ома не меньше получаеться 6 Ом (если я правильно понял) но у меня получаеться было 9,9 Ом в суме а трансформатор гудел и грелся и немножко искрило когда замыкал контакты?

 

[v1ct0r]

сопротивление источника как сильно будет влиять на напряжение на выходе резисторного делителя.

добавлю в таком варианте
1. чем больше внутреннее сопротивление источника, тем больше падение напряжения при одном и том же токе в цепи.
2. чем больше ток, тем больше падение напряжения при одном и том же внутреннем сопротивлении источника

 

[prima]

немножко искрило

Искра есть всегда, только ты не всегда её видишь. Чтобы от неё избавиться, поскольку она часто вредна, а иногда просто опасна, применяют много специальных мер.
Если на блоке питания написано 12 вольт 2 ампера - это не значит, что трансформатор выдаёт именно столько. Чаще всего традиционные блоки питания рассчитываются так, что напряжение на трансформаторе выше выходного.

 

[СветLANa]

...трансформатор гудел и грелся

На трансформаторе указываются предельные значения, при которых трансформатор работает долгое время без выхода из строя. И рабочие температуры при предельных значениях могут быть (60...80)°С, так что он "грелся" - то это нормально. Ну а гудеть он может при большой (и не только) нагрузке, если он плохо собран.

 

[vladka2006]

что он "грелся" - то это нормально. Ну а гудеть он может при большой (и не только) нагрузке, если он плохо собран.

Насколько трансформатор плохо собран, я сказать не могу. Он как мне кажется в несколько раз старше меня, от деда говорят остался. А дед умер до моего рождения.

 

[prima]

Сфотографируй трансформатор, желательно положив рядом линейку для масштаба, и выложи фото сюда.
Мы скажем о нём достаточно много.

 

[vladka2006]

Сфотографируй трансформатор

Я в деревне живу у меня фотопарата нету.

 

[BH3]

Ну, интернет, судя по всему, есть... найди картинку похожего трансформатора, и напиши размеры своего https://www.google.com/search?q=тра...XlibPSAhUFlSwKHa6pC8QQsAQILg&biw=1024&bih=696

 

[vladka2006]

Ну, интернет, судя по всему, есть...

А интернет у меня только в школе мне учительница разрешает в интернете сидеть на переменах и после уроков (я в школу в соседнюю деревню ездю вместе с учительницей).

 

[vladka2006]

Ну, интернет, судя по всему, есть... найди картинку похожего трансформатора, и напиши размеры своего

Трансформатор примерно такой только весь покрашеный в зяленый а надписей никаких и по высоте примерно такойже около 8 см. три пары выводов: одна пара как первичная обмотка, а вторая и третья пары одним проводом спаяны между собой.
Но если чесна то у меня сомнения што этат трансформатор из этаго блока питания а судя по плате эта самоделка (думаю дед сам когдато делал и в корпус сунул дорожки то ровнее чем как и у меня но всеравно дрожащерукие).

 

[vladka2006]

А у меня еще есть вопрос по резисторной схеме:
как в такой схеме определить выходное напряженые?

 

[vladka2006]

Уточню R3 может быть любым (в програме рисовал пропустил не удалил значение сопротивления)

 

[v1ct0r]

U = (Rx / (R3 + Rx) - R2 / (R1 + R2)) * Uпит
Измерительный мост Уинстона (Уитстона)