Расчет сопротивления резистора для светодиодов: онлайн-калькулятор

Содержание

Расчет резистора для светодиода ⋆ diodov.net


Расчет резистора для светодиода выполняется довольно просто, быстро и не содержит ничего «военного», только закон Ома. Хотя во всемирной сети существует множество онлайн-калькуляторов, помогающие определить различные параметры, но, по моему личному мнению, лучше один раз разобраться самому и понять физику процесса, чем слепо пользоваться подобными калькуляторами.

Самый частый пример – это подключение светодиода к источнику питания с напряжением 5 В, например к USB порту компьютера. Второй пример – подключение к аккумуляторной батарее автомобиля, номинальное значение напряжения которой 12 В.

Если к такому источнику питания напрямую подсоединить полупроводниковый прибор, то последний попросту выйдет из строя под действием протекающего тока, превышающего допустимое значение, ‑ произойдет тепловой пробой полупроводникового кристалла.

Поэтому нужно ограничивать величину тока.

С целью лучшей наглядности возьмем два типа светодиодов с наиболее распространенными характеристиками:

напряжение:

UVD1 = 2,2 В;

UVD2 = 3,5 В;

ток:

IVD1 = 0,01 А;

IVD2 = 0,02 А.

Расчет резистора для светодиода

Определим сопротивление R1,5 для VD1 при Uип = 5 В.

Для расчета величины сопротивления, согласно закону Ома нужно знать ток и напряжение:

R=U/I.

Величина тока, протекающего в цепи и в том числе через VD нам известна из заданного условия IVD1 = 0,01 А, поэтому следует определить падение напряжения на R1,5. Оно равно разности подведенного Uип = 5 В и падения напряжения на светодиоде UVD1 = 2,2 В:

Теперь находим R1,5

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайшее в сторону увеличения, поэтому принимаем R1,5 = 300 Ом.

Таким же образом выполним расчет R для VD2:

Произведем аналогичные вычисления при значении Uип = 12 В.

Принимаем R1,12 = 1000 Ом = 1 кОм.

Принимаем R2,12 = 430 Ом.

Обратите внимание

Для удобства выпишем полученные значения сопротивлений всех резисторов:

Следует заметить, что сопротивление, выбранное из стандартного ряда, превышает расчетное, поэтому ток в цепи будет насколько снижен. Однако этим снижением можно пренебречь в виде его малого значения.

Расчет мощности рассеивания

Определить сопротивление – это только полдела. Еще резистор характеризуется важным параметром, который называется мощность рассеивания P – это мощность, которую он способен выдержать длительное время, при этом, не перегреваясь выше определенной температуры. Она зависит ток в квадрате, так как последний протекая в цепи, вызывает нагрев ее элементов.

P = I2R.

Визуально резистор более высокой Р отличается большими размерами.

Выполним расчет P для всех 4-х резисторов:

Из стандартного ряда мощностей выбираем ближайшие номиналы в сторону увеличения: первые три сопротивления можно взять с мощностью рассеивания 0,125 Вт, а четвертый – с 0,250 Вт.

Запишем общий расчет резистора для светодиода. Следует определить всего три параметра:

1) падение напряжения

2) сопротивление

Как видно, понять и запомнить данный алгоритм достаточно просто. Теперь, в случае применения специальных калькулятор, вы будете понимать, что и как они считают. Кстати, алгоритмы многих подобных калькуляторов не учитывают стандартный ряд номинальных значений, поэтому будьте внимательны, а лучше считайте все сами – это очень полезно делать для приобретения ценного опыта.

Соединение резисторовСоединение резисторов разными способами позволяет получить необходимую величину сопротивления и мощности рассеивания одного эквивалентного резистора.…

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

Делитель напряжения — это простая схема, которая позволяет получить из высокого напряжения пониженное напряжение.

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента – это сама схема и формула расчета.

Схема делителя напряжения на резисторах

Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал.

Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения (Uin) как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2. Падение напряжения (Uout) на резисторе R2 — это пониженное напряжение, полученное в результате применения резисторного делителя напряжения.

Расчет делителя напряжения на резисторах

Расчет делителя напряжения предполагает, что нам известно, по крайней мере, три величины из приведенной выше схемы: входное напряжение и сопротивление обоих резисторов. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение.

Формула делителя напряжения

Это не сложное упражнение, но очень важное для понимания того, как работает делитель напряжения. Расчет делителя основан на законе Ома

Для того чтобы узнать какое напряжение будет на выходе делителя, выведем формулу исходя из закона Ома. Предположим, что мы знаем значения Uin, R1 и R2. Теперь на основании этих данных выведем формулу для Uout. Давайте начнем с обозначения токов I1 и I2, которые протекают через резисторы R1 и R2 соответственно:

Наша цель состоит в том, чтобы вычислить Uout, а это достаточно просто используя закон Ома:

Что мы знаем о Uin? Ну, Uin это напряжение на обоих резисторах R1 и R2. Эти резисторы соединены последовательно, при этом их сопротивления суммируются:

И, на какое-то время, мы можем упростить схему:

Закон Ома в его наиболее простом вид: Uin = I *R. Помня, что R состоит из R1+R2, формула может быть записана в следующем виде:

А так как I1 равно I2, то:

Это уравнение показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально входному напряжению и отношению сопротивлений R1 и R2.

 Применение делителя напряжения на резисторах

В радиоэлектронике есть много способов применения делителя напряжения. Вот только некоторые примеры где вы можете обнаружить их.

Потенциометры

Потенциометр представляет собой переменный резистор, который может быть использован для создания регулируемого делителя напряжения.

Изнутри потенциометр представляет собой резистор и скользящий контакт, который делит резистор на две части и передвигается между этими двумя частями. С внешней стороны, как правило, у потенциометра имеется три вывода: два контакта подсоединены к выводам резистора, в то время как третий (центральный) подключен к скользящему контакту.

Если контакты резистора подключения к источнику напряжения (один к минусу, другой к плюсу), то центральный вывод потенциометра будет имитировать делитель напряжения.

Переведите движок потенциометра в верхнее положение и напряжение на выходе будет равно входному напряжению. Теперь переведите движок в крайнее нижнее положение и на выходе будет нулевое напряжение. Если же установить ручку потенциометра в среднее положение, то мы получим половину входного напряжения.

Резистивные датчики

Большинство датчиков применяемых в различных устройствах представляют собой резистивные устройства. Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорциональное количеству света, падающего на него. Так же есть и другие датчики, такие как датчики давления, ускорения и термисторы и др.


Так же резистивный делитель напряжения помогает измерить напряжение при помощи микроконтроллера (при наличии АЦП).

Пример работы делителя напряжения на фоторезисторе

Допустим, сопротивление фоторезистора изменяется от 1 кОм (при освещении) и до 10 кОм (при полной темноте). Если мы дополним схему постоянным сопротивлением примерно 5,6 кОм, то мы можем получить широкий диапазон изменения выходного напряжения при изменении освещенности фоторезистора.

Как мы видим, размах выходного напряжения при уровне освещения от яркого до темного получается в районе 2,45 вольт, что является отличным диапазоном для работы большинства АЦП.

Расчет делителя напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях

Делитель напряжения используется в электрических цепях, если необходимо понизить напряжение и получить несколько его фиксированных значений. Состоит он из двух и более элементов (резисторов, реактивных сопротивлений). Элементарный делитель можно представить как два участка цепи, называемые плечами. Участок между положительным напряжением и нулевой точкой – верхнее плечо, между нулевой и минусом – нижнее плечо.

Делитель напряжения на резисторах может применятmся как для постоянного, так и для переменного напряжений. Применяется для низкого напряжения и не предназначен для питания мощных машин. Простейший делитель состоит из двух последовательно соединенных резисторов:

На резистивный делитель напряжения подается напряжение питающей сети U, на каждом из сопротивлений R1 и R2 происходит падение напряжения. Сумма U1 и U2 и будет равна значению U.

В соответствии с законом Ома (1):

Падение напряжения будет прямо пропорционально значению сопротивления и величине тока. Согласно первому закону Кирхгофа, величина тока, протекающего через сопротивления одинакова. С чего следует, что падение напряжения на каждом резисторе (2,3):

Тогда напряжение на всем участке цепи (4):

Отсюда определим, чему равно значение тока без включения нагрузки (5):

Если подставить данное выражение в (2 и 3), то получим формулы расчета падения напряжения для делителя напряжения на резисторах (6, 7):

Необходимо упомянуть, что значения сопротивлений делителя должны быть на порядок или два (все зависит от требуемой точности питания) меньше, чем сопротивление нагрузки. Если же это условие не выполняется, то при приведенном расчете подаваемое напряжение будет посчитано очень грубо.

Для повышения точности необходимо сопротивление нагрузки принять как параллельно подсоединенный резистор к делителю. А также использовать прецизионные (высокоточные) сопротивления.

Онлайн подбор сопротивлений для делителя

Пусть источник питания выдает 24 В постоянного напряжения, примем, что величина сопротивления нагрузки переменная, но минимальное значение равно 15 кОм. Необходимо рассчитать параметры резисторов для делителя, выходное напряжение которого равно 6 В.

Таким образом, напряжения: U=24 B, U2=6 В; сопротивление резисторов не должно превышать 1,5 кОм (в десять раз меньше значения нагрузки). Принимаем R1=1000 Ом, тогда используя формулу (7) получим:

выразим отсюда R2

Зная величины сопротивления обоих резисторов, найдем падение напряжения на первом плече (6):

Ток, который протекает через делитель, находится по формуле (5):

Схема делителя напряжения на резисторах рассчитана выше и промоделирована:

Использование делителя напряжения очень неэкономичный, затратный способ понижения величины напряжения, так как неиспользуемая энергия рассеивается на сопротивлении (превращается в тепловую энергию). КПД очень низкий, а потери мощности на резисторах вычисляются формулами (8,9):

По заданным условиям, для реализации схемы делителя напряжения необходимы два резистора:

1. R1=1 кОм, P1=0,324 Вт.
2. R2=333,3 Ом, P2=0,108 Вт.

Полная мощность, которая потеряется:

Делитель напряжения на конденсаторах применяется в схемах высокого переменного напряжения, в данном случае имеет место реактивное сопротивление.

Сопротивление конденсатора рассчитывается по формуле (10):

где С – ёмкость конденсатора, Ф;
f – частота сети, Гц.

Исходя из формулы (10), видно, что сопротивление конденсатора зависит от двух параметров: С иf. Чем больше ёмкость конденсатора, тем сопротивление его ниже (обратная пропорциональность). Для ёмкостного делителя расчет имеет такой вид (11, 12):

Еще один делитель напряжения на реактивных элементах – индуктивный, который нашел применение в измерительной технике. Сопротивление индуктивного элемента при переменном напряжении прямо пропорционально величине индуктивности (13):

где L – индуктивность, Гн.

Падение напряжения на индуктивностях (14,15):

Недостаточно прав для комментирования

Делитель напряжения. Расчет делителя напряжения

Делитель напряжения, одна из широко используемых схем соединения резисторов. Делитель напряжения позволяет уменьшить выходное напряжение.

Например, на вход делителя подается 12 Вольт, а на выходе 3 Вольта, или сколько нужно, но не больше входного напряжения делителя.

Схема соединения резисторов, о которой мы  говорим, может использоваться только для слаботочной нагрузки, чуть позже я объясню почему.  Вот собственно и сама схема делителя:

Обратите внимание

Делитель напряжения вы все ни один раз видели, например, регулятор громкости. Регулятором громкости является переменный резистор, соединенный по схеме потенциометра. 

Потенциометр, можно представить как два резистора, соединённых последовательно, при вращении рукоятки один резистор уменьшает свое сопротивление,  другой увеличивает.

В делителе напряжения, входное напряжение полностью падает на двух резисторах. Например, входное напряжение 40 Вольт и если на одном резисторе падает 3 Вольта, то на другом 37 Вольт.

Расчет делителя напряжения.

Сразу скажу одно правило, ток,  протекающий через резистор R1 и R2 должен быть как минимум в 10 раз больше, чем ток нагрузки (иначе будет просадка напряжения на выходе).  Например, если к нашему девайсу будет подсоединена лампа, потребляющая ток 40 мА, то делитель нужно рассчитывать так, чтобы ток, текущий через резисторы R1 и R2 был минимум 400 мА (в 10 и более раз больше).

И еще один нюанс. Ток делителя не только должен быть больше тока нагрузки в 10 раз, но и должен быть меньше тока, выдаваемого источником тока.

Вот пример, мы посадили на выход делителя напряжения лампу, потребляющую 200 мА, соответственно ток через делитель потечет как минимум в 10 раз больше (2 Ампер), но если источник тока у нас рассчитан выдавать 1 Ампер, то он просто напросто не вытянет и сгорит, либо сработает защита.

Поэтому есть правило. При расчете делитель напряжения нужно рассчитывать так, чтобы ток через него был как минимум в 10 раз больше тока нагрузки и меньше максимального тока источника. Отсюда делитель напряжения используют для слаботочных нагрузок.

Входной ток (ток делителя) ищется по такой формуле:

Например, у меня входное напряжение 12 Вольт (10 Ампер), мне нужен делитель напряжения, у которого на выходе нагрузка напряжением 3 Вольта и током потребления 20 мА (зацеплю светодиод).

Найдем теперь сумму резисторов R1 и R2 (Rобщ) зная ток, текущий через них 0,4 Ампер и напряжение на них 12 Вольт. Rобщ=12 Вольт/0,4 Ампер = 30 Ом.

Далее  нахожу номинал резистора R2  по следующей формуле:

R2 = (3 Вольта*30 Ом)/12 Вольт = 7,5 Ом.

Теперь нахожуу R1, R1 = Rобщ – R2 = 30 – 7,5 = 22,5 Ом.

Давайте проверим по этой формуле:

Iвх = 3 Вольт / 7,5 Ом  = 0,4 Ампер.

Iвх = 12 Вольт / 30 Ом = 0,4 Ампер.

Рассчитаем мощность резисторов.  Напряжение на R2 = 3 Вольт, значит напряжение на R1 = Uвх-Uвых = 9 Вольт (я уже говорил, если на одном падает 3 Вольта, то на втором резисторе делителя падает остальное напряжение).


Мощность ищется по следующей формуле:

P1 = 9 Вольт* 0,4 Ампер =  3,6 Вт (из стандартного ряда 5 Вт);

P2 = 3 Вольт* 0,4 Ампер =  1,2  Вт  (из стандартного ряда 2 Вт);

Расчет закончен.

Вот еще несколько формул, вы их можете использовать для расчета делителя напряжение в зависимости от того, какими известными значениями вы владеете.

Проверка расчета практически.

Соберем схему:

При расчете мы получили следующие номиналы резисторов, R1 = 22,5 Ом (из стандартного рядя 22 Ом), R2 = 7,5 Ом. 

По мощности у меня оба резистора 2 Вт, поэтому R1 у меня сильно греется.

Входное напряжение делителя 12 Вольт.

Напряжение, которое падает на R1 = 22 Ом почти 9 Вольт.

Напряжение, которое падает на R2 = 7,5 Ом (наше выходное напряжение делителя) = 3 Вольта.

Ток, текущий через R1 и R2 (входной ток делителя) = 430 мА.

Светодиод загорается и горит в нормальном режиме, не перегорая.

Если пренебрегать погрешностями резисторов и прибора, то расчет верен.

Расчёт резистивного делителя напряжения

Читать все новости ➔

Рассчитать делитель, состоящий из двух-трёх резисторов, не состав­ляет большого труда: формулы для рас­чёта можно найти в книгах и журналах по радиоэлектронике, на соответствую­щих сайтах в Интернете.

Но вот, если делитель содержит четыре и более резисторов, с расчётом могут возник­нуть трудности. Во всяком случае, автор нигде не смог найти формулы для расчёта резисторов делителя, если их число более трёх. Поэтому пришлось вывести эти формулы самостоятельно.

В предлагаемой статье автор знакомит читателей со своей методикой расчёта таких делителей напряжения.

Предположим, что от источника пи­тания напряжением 12 В необходимо получить четыре значения напряжения U1, U2, U3 и U4, соответственно равные 1, 3, 5 и 7 В. Перед проведением расчё­та нарисуем схему делителя напряже­ния на резисторах (см. рисунок).

Важно

Схе­ма так нарисована специально, чтобы номера позиционных обозначений ре­зисторов совпадали с номерами значе­ний создаваемых на них падений на­пряжения.

Как видно из схемы, для по­лучения четырёх значений напряжения требуются пять резисторов, сопротив­ление которых и требуется рассчитать.

Расчёт можно выполнить по сле­дующей методике. Сначала зададим произвольно значение общего сопро­тивления делителя Rдел учитывая при этом, что оно должно удовлетворять условию:

1 кОм ≤ Rдел ≤ 100 кОм.        (1)

Это условие не является жёстким, т. е. можно задавать и другие значения Rдел. Однако при этом надо иметь в виду, что при малых его значениях воз­растают тепловые потери на делителе, а при больших на точность полученных значений напряжения может влиять подключаемая к делителю нагрузка. Учитывая всё это, зададим значение, например, Rдел = 12 кОм.

Не утруждая внимание читателей полным выводом формул (хотя он и довольно прост), приведём конечный результат — формулы для расчёта резисторов делителя напряжения:

R1 = U1Rдел/Uпит;      (2)

R2 = U2Rдел/Uпит – R1;       (3)

RЗ = UЗRдел/Uпит-(R1+R2);     (4)

R4 = U4Rдел/Uпит – (R1+R2+RЗ).      (5)

И в заключение расчёта определим сопротивление резистора Rдоп:

Rдоп = Rдел-(R1+R2+RЗ+R4)     (6)

Для указанных выше условий при расчёте по приведённым формулам получим следующие значения со­противления резисторов: R1 = 1 кОм, R2 = 2 кОм, R3 = 2 кОм, R4 = 2 кОм, Rдоп = 5 кОм.

В данном случае рассчи­танные значения сопротивления резис­торов R1 — R4 совпадают со значения­ми номиналов резисторов ряда Е24. А вот резистора с номиналом 5 кОм в этом ряду нет.

Поэтому вместо него в делитель следует установить резистор номинальным сопротивлением, бли­жайшим к рассчитанному, т. е. 5,1 кОм.

Следует иметь в виду, что для полу­чения реальных значений напряжения U1-U4, как можно более точно соот­ветствующих заданным, все резисторы делителя необходимо подбирать с помощью омметра, чтобы их реальные значения сопротивления наиболее точ­но соответствовали полученным при расчёте, или использовать прецизион­ные резисторы из ряда Е48 с отклоне­нием от номинала ±1 %.

Анализ показывает, что, начиная с формулы (3), для расчёта R2 и далее любого Ri, (где (i≥2) можно использо­вать формулу:

Таким образом, применяя формулы (2)-(6) и (7), можно рассчитать дели­тель, состоящий из любого числа ре­зисторов.

Обзор функций

В последнем обновлении за август 2018 года в Excel Online было внесено несколько дополнений:

  • Просмотр правок документа в режиме реального времени. Все соавторы будут видеть, как вы редактируете таблицы и смогут внести свои коррективы;
  • Улучшено взаимодействие со специальными возможностями. Теперь людям с проблемами зрения и слуха стало гораздо проще работать с сервисом. Также, появился встроенный сервис проверки читаемости;
  • Больше горячих клавиш. Теперь Эксель поддерживает более 400 функций, каждая из которых может быть выполнена с помощью простого сочетания клавиш на клавиатуре. Посмотреть все доступные операции можно во вкладке меню «О программе».

Также, Эксель поддерживает стандартные функции: редактирование таблиц, расчет данных, настройку общего доступа и прочие.

Рассмотрим детальнее, как работать с сервисом на примере выполнения стандартных задач.

Создание и редактирование таблиц

Для начала работы с Excel достаточно внести нужные вам данные в ячейки листа.

Чтобы в дальнейшем правильно их обрабатывать, рекомендуется создать полноценную таблицу.

Для этого выделите область на листе, как показано на рисунке ниже.

Она может быть любой, независимо от количества строк или столбцов.

Рис.7 – выделение области под таблицу

Затем перейдите во вкладку вставка и кликните на значок «Таблица». Нажмите на «ОК». В результате, появится готовая к заполнению таблица.

Рис.8 – создание таблицы

Обратите внимание, каждый из столбцов имеет контекстное меню, нажав на которое вы сможете отсортировать значения по возрастанию или убыванию, добавить фильтры. Рис.9

Рис.9

Для внесения данных достаточно дважды кликнуть на нужные ячейки и вписать всю необходимую информацию.

Для редактирования внешнего вида таблицы, во вкладке «Главная» вы можете изменить цветовые шкалы, добавить свои правила выделения ячеек, удалить или добавить строки/столбцы, изменить их размер и так далее.

Содержимое таблицы форматируется, как и в стандартном текстовом редакторе.

Вы можете изменить цвет текста, его положение, выделение, курсив, выбрать шрифт.

Рис.10 – форматирование документа

Расчет данных

Расчёты в Excel позволяют мгновенно сформировать финансовый отчет или составить график на основе числовых показателей таблицы.

Заполнив ячейки числами, вы должны указать тип данных с которым хотите работать.

К примеру, при работе с любыми денежными операциями нужно выделить все ячейки, которые содержат информацию о количестве денег, и во вкладке меню «Число» выбрать «Денежный.

Рис.11 – изменение типа ячейки

Далее можно выбрать валюту, выставить курс и получить точные вычисления.

Также, можно использовать тип данных «Финансовый».

Для удобства проведения расчетов в Excel доступны и другие типы данных: время, дата, текстовый формат, процентный и несколько видов для проведения математических расчетов.

Рис.12 – доступные форматы данных

Меню «Вставка функции» находится в левом верхнем углу окна. Работает функция точно так же, как и в десктопной версии Excel: вы выбираете ячейку, в которой будет отображаться конечный результат, находите нужную функцию и описываете ячейки для расчета.

Рис.13

К примеру, если нам нужно узнать среднее значение трех указанных на рисунке ниже чисел, мы должны выделить четвёртую пустую ячейку, нажать на клавишу «Вставка функции» и выбрать параметр «СРЗНАЧ».

Рис.14

Далее достаточно вписать в скобки каждую из трех ячеек А2, А4 И А6.

Для удобства заполнения Вы можете просто кликнуть на ячейки мышкой, разделяя их точкой с запятой.

Нажмите Enter и результат функции будет рассчитан автоматически.

Рис.15

Если вы измените значение одной из трех числовых ячеек, то поменяется и конечный результат вычислений.

Всего Online Excel поддерживает более 100 разных функций: от математических и статистических до текстовых, инженерных и операций с базами данных.

Общий доступ

Чтобы поделиться документом, нажмите на соответствующую клавишу в правом верхнем углу сервиса.

Рис.16

В новом окне выберите способ, как поделиться файлом. Вы можете отправить ссылку для доступа другому человеку на почту или сгенерировать готовую ссылку, которую можно отправить кому-угодно.

В первом варианте нужно ввести адрес электронной почты другого человека и настроить разрешение — могут ли получатели вносить изменения или только просматривать документ.

Рис.17

Для генерации ссылки тоже нужно указать один из вариантов доступа – «Только просмотр» или «Редактирование».

Рис.18

Сохранение онлайн документа

Чтобы сохранить документ, нажмите на вкладку меню «Файл». Далее выберите поле «Сохранить как» и добавьте копию документа на свой One Drive.

Также, вы можете просто скачать итоговый файл на свой компьютер.

Расчет делителя напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

Делитель напряжения используется в электрических цепях, если необходимо понизить напряжение и получить несколько его фиксированных значений.

Состоит он из двух и более элементов (резисторов, реактивных сопротивлений). Элементарный делитель можно представить как два участка цепи, называемые плечами.

Участок между положительным напряжением и нулевой точкой – верхнее плечо, между нулевой и минусом – нижнее плечо.

Совет

Делитель напряжения на резисторах может применятmся как для постоянного, так и для переменного напряжений. Применяется для низкого напряжения и не предназначен для питания мощных машин. Простейший делитель состоит из двух последовательно соединенных резисторов:

На резистивный делитель напряжения подается напряжение питающей сети U, на каждом из сопротивлений R1 и R2 происходит падение напряжения. Сумма U1 и U2 и будет равна значению U.

В соответствии с законом Ома (1):

Падение напряжения будет прямо пропорционально значению сопротивления и величине тока. Согласно первому закону Кирхгофа, величина тока, протекающего через сопротивления одинакова. С чего следует, что падение напряжения на каждом резисторе (2,3):

Тогда напряжение на всем участке цепи (4):

Отсюда определим, чему равно значение тока без включения нагрузки (5):

Если подставить данное выражение в (2 и 3), то получим формулы расчета падения напряжения для делителя напряжения на резисторах (6, 7):


Необходимо упомянуть, что значения сопротивлений делителя должны быть на порядок или два (все зависит от требуемой точности питания) меньше, чем сопротивление нагрузки. Если же это условие не выполняется, то при приведенном расчете подаваемое напряжение будет посчитано очень грубо.

Для повышения точности необходимо сопротивление нагрузки принять как параллельно подсоединенный резистор к делителю. А также использовать прецизионные (высокоточные) сопротивления.

Пусть источник питания выдает 24 В постоянного напряжения, примем, что величина сопротивления нагрузки переменная, но минимальное значение равно 15 кОм. Необходимо рассчитать параметры резисторов для делителя, выходное напряжение которого равно 6 В.

Таким образом, напряжения: U=24 B, U2=6 В; сопротивление резисторов не должно превышать 1,5 кОм (в десять раз меньше значения нагрузки). Принимаем R1=1000 Ом, тогда используя формулу (7) получим:

выразим отсюда R2:

Ток, который протекает через делитель, находится по формуле (5):

Схема делителя напряжения на резисторах рассчитана выше и промоделирована:

Использование делителя напряжения очень неэкономичный, затратный способ понижения величины напряжения, так как неиспользуемая энергия рассеивается на сопротивлении (превращается в тепловую энергию). КПД очень низкий, а потери мощности на резисторах вычисляются формулами (8,9):

По заданным условиям, для реализации схемы делителя напряжения необходимы два резистора:

1. R1=1 кОм, P1=0,324 Вт.
2. R2=333,3 Ом, P2=0,108 Вт.

Полная мощность, которая потеряется:

Делитель напряжения на конденсаторах применяется в схемах высокого переменного напряжения, в данном случае имеет место реактивное сопротивление.

Сопротивление конденсатора рассчитывается по формуле (10):

где С – ёмкость конденсатора, Ф;
f – частота сети, Гц.

Исходя из формулы (10), видно, что сопротивление конденсатора зависит от двух параметров: С и f. Чем больше ёмкость конденсатора, тем сопротивление его ниже (обратная пропорциональность). Для ёмкостного делителя расчет имеет такой вид (11, 12):

Еще один делитель напряжения на реактивных элементах – индуктивный, который нашел применение в измерительной технике. Сопротивление индуктивного элемента при переменном напряжении прямо пропорционально величине индуктивности (13):

где L – индуктивность, Гн.

Падение напряжения на индуктивностях (14,15):

Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя

Расчет резистора для светодиода

Он-лайн расчет резистора (или резисторов) для неограниченного количества светодиодов. Есть небольшая база светодиодов с заданными параметрами. Рассчитывает номиналы резисторов, цветовую маркировку, рассеиваемую мощность и потребляемый ток.

Цветовая маркировка резисторов

Он-лайн калькулятор для расчета сопротивления и допуска резисторов с цветовой маркировкой в виде 4 или 5 колец

LM317/LM350/LM338 калькулятор

Он-лайн калькулятор популярного линейного стабилизатора напряжения LM317. Расчет стабилизатора напряжения и тока. Рассчитывает номинал резистора, цветовую маркировку, рассеиваемую мощность и др. параметры.

Калькулятор 555 таймера

Он-лайн калькулятор 555-го таймера работающего в режиме астабильного мультивибратора. Расчет как по заданию времени, так и по заданию сопротивлений (можно с учетом стандартных значений)

LM2596 калькулятор

Он-лайн калькулятор DC-DC стабилизатора напряжения LM2596 с ограничением тока. Рассчитывает значение сопротивления (с учетом стандартного ряда) для требуемого выходного напряжения.

TL431 калькулятор

Он-лайн калькулятор регулируемого стабилитрона TL431 (LM431).

Делитель напряжения

Он-лайн расчет делителя напряжения. Два вида расчета: расчет выходного напряжения или расчет сопротивлений (сопротивления).

Калькулятор маркировки на SMD резисторах

Вывод маркировки по указанию сопротивления, а также обратный расчет сопротивления по коду маркировки. Поддержка маркировки с 3-мя и 4-мя цифрами, а также стандарта EIA-96.

Расчет диаметра провода для плавких предохранителей

Совет

Он-лайн калькулятор для расчета диаметра провода для плавких предохранителей. А также расчет максимального тока по диаметру провода. Шесть видов различных материалов проводников.

Расчет сопротивления провода

Он-лайн калькулятор для расчета сопротивления провода. Также предусмотрено нахождение длины провода в зависимости от сопротивления.

Закон Ома

Он-лайн калькулятор закона Ома для постоянного тока. Вычисление напряжения, сопротивления или тока. А также расчет мощности.

Калькулятор колебательного контура LC

Он-лайн калькулятор LC колебательного контура.

Калькулятор однослойной катушки

Расчет однослойных катушек индуктивности. Расчет числа витков и индуктивности.

Последовательное соединение резисторов

Он-лайн расчет последовательного соединения резисторов

Параллельное соединение резисторов

Он-лайн расчет параллельного соединения резисторов

Последовательное соединение конденсаторов

Он-лайн расчет последовательного соединения конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов

Он-лайн расчет параллельного соединения конденсаторов


С этим читают