Делитель напряжения
Делитель напряжения — это простая схема, которая уменьшает входное напряжение \( V_{in} \) до меньшего выходного напряжения \( V_{out} \) с помощью двух последовательно соединённых резисторов. Резистор, подключённый к входному напряжению \( V_{in} \), называется \( R_{1} \), а второй резистор — \( R_{2} \). Выходное напряжение \( V_{out} \) снимается с точки соединения \( R_{1} \) и \( R_{2} \) и составляет долю от \( V_{in} \).
Схема
Выходное напряжение (Vout) рассчитывается по формуле:
\[ V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} \]
Пример расчёта \( V_{out} \)
Дано:
- \( V_{in} = 3.3V \)
- \( R_1 = 10 k\Omega \)
- \( R_2 = 10 k\Omega \)
Подставим значения:
\[ V_{out} = 3.3V \times \frac{10 k\Omega}{10 k\Omega + 10 k\Omega} = 3.3V \times \frac{10}{20} = 3.3V \times 0.5 = 1.65V \]
Выходное напряжение \( V_{out} \) равно 1,65 В.
fn main() {
// Код можно редактировать
// Можно менять значения и запускать программу
let vin: f64 = 3.3;
let r1: f64 = 10000.0;
let r2: f64 = 10000.0;
let vout = vin * (r2 / (r1 + r2));
println!("The output voltage Vout is: {:.2} V", vout);
}Применение
Делители напряжения используются в таких устройствах, как потенциометры: там сопротивление меняется при повороте ручки, регулируя выходное напряжение. Их также применяют для измерения резистивных датчиков, например датчиков света и термисторов. На такой делитель подаётся известное напряжение, а микроконтроллер считывает напряжение в средней точке, чтобы определить значение датчика, например температуру.
Симулятор делителя напряжения
Формула: Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
Подставленная формула: Vout = 3.3 × (10000 / (10000 + 10000))
Выходное напряжение (Vout): 1.65 V
Симулятор на сайте Falstad
Для создания схемы я использовал сайт https://www.falstad.com/circuit/. Это отличный инструмент для рисования схем. Вы можете скачать созданный мной файл voltage-divider.circuitjs.txt и импортировать его, чтобы поэкспериментировать со схемой.