Weerstanden worden voornamelijk gebruikt om de stroom in een circuit te beperken, maar ze werken ook om de ingangsspanningen te verlagen. In een dergelijke capaciteit nemen ze een ingangsspanning en verdelen ze in twee of meer uitgangsspanningen die evenredig zijn met de weerstand. Om deze reden zijn weerstanden ook bekend als spanningsdelers.

Strategie

Een weerstand is een elektrische component die een stroom I heeft die evenredig is met een spanning V. De constante van proportionaliteit is R, de weerstand. Een lineaire weerstand voldoet aan de wet V = IR van Ohm.

Weerstanden worden toegevoegd aan circuits in serie of parallel. Voor spanningsdelercircuits zijn ze in serie met elkaar verbonden. Weerstanden vormen een serieschakeling wanneer ze naast elkaar naast elkaar worden geplaatst. Ze delen allemaal dezelfde stroom, maar de ingangsspanning is er onder verdeeld, afhankelijk van de waarde van elke individuele weerstand. Het circuit functioneert daarom als een spanningsverlager als een uitgangsspanning wordt gebruikt als een ingang naar een ander circuit of apparaat.

Om een ​​spanningsdeler te ontwerpen, moet u een idee hebben van de hoeveelheid spanning die u nodig hebt voor de stroombron worden gereduceerd tot. Als u dit weet, gebruikt u de spanningsdelerformule om een ​​geschikt serieschakeling te ontwerpen.

Spanningsverdelingsformule

Voor een serieschakeling met twee weerstanden, Vin = V1 + V2. De totale weerstand wordt gevonden door elke weerstand direct bij elkaar te voegen. De huidige I is voor elk van hen hetzelfde. Het substitueren van de wet van Ohm voor Vin levert op Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Daarom is I = Vin /(R1 + R2).

Het combineren van Ohm's Law met de vergelijking voor I hierboven geeft Vout = V2 = IR2 = (Vin /(R1 + R2)) _ R2. Daarom Vout = R2_Vin /(R1 + R2). Vout is een weerstandsverminderingsweerstandsformule beter bekend als de spanningsdelerformule.

Voorbeeld één

Twee weerstanden staan ​​in serie, met R1 = 10 ohm en R2 = 100 ohm. Ze zijn bevestigd aan een batterij van 1,5 volt. Gebruik Vout = (100 ohm) (1,5 volt) /(10 ohm + 100 ohm) = 1,3 volt om de uitgangsspanning te vinden. Test het circuit door het te bouwen en gebruik een multimeter om de uitgangsspanning te meten.

Voorbeeld Twee

Je krijgt een 9-volt batterij en je moet ongeveer 6 volt hebben van de output. Stel dat R1 330 ohm is. Gebruik de spanningsdelervergelijking om uit te zoeken wat R2 zou moeten zijn. Gebruikmakend van de formule voor Vout, moet R2 ongeveer 825 ohm zijn. Als 825-800 ohm niet kan worden gevonden en nauwkeurigheid niet nodig is, vervangt u een weerstand van 10 tot 20 procent van de benodigde waarde.

Tips

Gebruik een online weerstandscalculator om de weerstandswaarden te vinden voor het spanningsdelercircuit. Alle weerstanden in serie met elkaar delen dezelfde stroom, maar delen de ingangsspanning. Oefen door drie of vier weerstanden samen te bedraden en vervolgens een multimeter te gebruiken om de spanning over elk van deze te meten.