Door KimLewis
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Weerstanden zijn niet alleen stroombegrenzers; ze dienen ook als spanningsregelaars in veel circuits. Wanneer ze in serie zijn geplaatst, vormen ze een spanningsdeler, waardoor een ingangsspanning wordt opgesplitst in proportionele uitgangen die overeenkomen met de waarden van de weerstanden.

Hoe spanningsdelers werken

Een weerstand gehoorzaamt aan de wet van Ohm, V =IR, waarbij V spanning is, I stroom en R weerstand is. Bij een serieschakeling stroomt dezelfde stroom door elke weerstand, maar de spanningsval over elke component is evenredig met de weerstand ervan. Met deze eigenschap kunnen we de uitgangsspanning aanpassen voor een stroomafwaartse trap.

De spanningsdelerformule

Voor twee weerstanden in serie (R1 en R2) aangesloten op een ingangsspanning V_in , is de totale weerstand R_totaal =R1+R2. De stroom is I =V_in / R_totaal . De uitgangsspanning over R2 is dus:

V_uit =V_in  ·R2 / (R1+R2)

Voorbeeld 1:Praktische berekening

Gegeven een batterij van 1,5 V en weerstanden R1 =10Ω, R2 =100Ω, is de uitgangsspanning:

V_uit =1,5V×100Ω / (10Ω+100Ω) ≈ 1,30V.

Controleer dit door het circuit te bouwen en te meten met een multimeter.

Voorbeeld 2:een specifieke output targeten

Bij een voeding van 9V en een gewenste uitgang van 6V kiest u R1 =330Ω. Los op voor R2:

R2 =(V_uit  /(V_in  –V_uit ))×R1 ≈ 825Ω.

Als er geen precieze 825Ω-weerstand beschikbaar is, gebruik dan een waarde binnen een tolerantie van 10-20% of combineer standaardwaarden.

Praktische tips

• Gebruik een online weerstandscalculator om snel weerstandswaarden te bepalen.

• Sluit tijdens het experimenteren meerdere weerstanden in serie aan en meet de spanningsval over elke weerstand om de theorie te bevestigen.

• Houd er rekening mee dat spanningsdelers moeten worden gebruikt als de belastingsimpedantie veel hoger is dan die van de delerweerstanden; anders zal de uitgangsspanning verschuiven.