قانون تقسیم ولتاژ چیست؟
در دنیای الکترونیک، درک نحوه رفتار ولتاژ در مدار برای طراحی و عیب یابی سیستم های الکتریکی ضروری است. قانون تقسیم ولتاژ، که به عنوان قانونی تحت همین نام نیز شناخته می شود، یک اصل اساسی است که به مهندسان و علاقمندان اجازه می دهد تا تعیین کنند که چگونه ولتاژ بین اجزای یک مدار سری توزیع می شود. در این مقاله، قانون تقسیم ولتاژ را بررسی می کنیم و نحوه محاسبه آن را به زبان ساده توضیح می دهیم.
تقسیم ولتاژ چیست؟
تقسیم ولتاژ به توزیع ولتاژ در چندین مؤلفه متصل به صورت سری در یک مدار الکتریکی اشاره دارد. هنگامی که چندین مقاومت یا جزء به صورت سری به هم متصل می شوند، کل ولتاژ اعمال شده در مدار بر اساس مقاومت های مربوطه بین آنها تقسیم می شود.
آشنایی با قانون تقسیم کننده ولتاژ:
قانون تقسیم کننده ولتاژ بیان می کند که ولتاژ هر مقاومت در مدار سری با مقاومت آن نسبت به مقاومت کل مدار متناسب است. از نظر ریاضی می توان آن را به صورت زیر بیان کرد:
که در این فرمول :
Vout : ولتاژ دو طرف مقاومت مورد نظر است،
Vin :کل ولتاژ اعمال شده در مدار سری است،
Rout : مقدار مقاومت مورد نطر است
Rtotal : مقدار مقاومت کل ( مجموع مقاومت های R1 و R2 } است .
بیایید قانون تقسیم ولتاژ را با یک مثال ساده توضیح دهیم. یک مدار سری متشکل از دو مقاومت را در نظر بگیرید: قانون تقسیم ولتاژ ، ابزار قدرتمندی برای آنالیز مدارهای سری و تعیین ولتاژ بین اجزای جداگانه است. با درک نحوه توزیع ولتاژ بر اساس مقاومت، مهندسان و علاقمندان می توانند مدارها را طراحی کنند، مشکلات را عیب یابی کنند و عملکرد را با اطمینان پیش بینی کنند. در هر سطح از دانش الکترونیک باشید ، تسلط بر قانون تقسیم کننده ولتاژ گامی اساسی به سوی مهارت داشتن در الکترونیک است.
مثال عملی:
مداری به شرح تصویر ذیل داریم . در این مدار یک باتری 12 ولتی وظیفه تامین تغذیه مدار را عهده دار است و دو مقاومت بصورت سری با هم در مدار قرار گرفته اند . میخواهیم میزان افت ولتاژ روی مقاومت R1 و R2 را بدست آوریم :
برای شروع محاسبه ابتدا هر دو مقاومت را با توجه به اینکه با هم سری شده اند ، با هم جمع میکنیم و مقاومت کل را بدست می آوریم . سپس با قرار دادن این مقدار در مخرج کسر فرمول بالا ، برا محاسبه افت ولتاژ هر مقاومت ، مقدار آن مقاومت را در صورت کسر قرار داده و محاسبه را با ضرب در میزان ولتاژ منبع تغذیه (12 ولت ) به اتمام میرسانیم .
همانطور که دیدی قانون تقسیم ولتاژ ، ابزار قدرتمندی برای آنالیز مدارهای سری و تعیین ولتاژ بین اجزای جداگانه است. با درک درست و کافی نحوه توزیع ولتاژ بر اساس مقاومت، مهندسان و علاقمندان می توانند مدارها را به نحو احسنت طراحی کنند، مشکلات را عیب یابی کنند و عملکرد را با اطمینان پیش بینی کنند.