Напонски делител

Напонски делител или делител на напон – линеарно коло во електрониката кое дава излезен напон (V_out) кој претставува дел од неговиот влезен напон (V_in). Напонски делител се однесува на поделба на напонот меѓу компонентите на колото.

Слика 1: Напонски делител

Пример на напонски делител е коло кое се состои од два отпорници или потенциометри во сериска врска. Обично се користи за добивање референтен напон, или за мерење на висок напон преку пропорционален низок. Исто така може да се користи како придушувач на сигнали на ниски честоти.

Принцип на делител на напон

Неоптоварен делител на напон

Напоните на делителот се поврзани на маса и двата отпорника R₁ и R₂ се врзани во серија. Влезниот напон U доаѓа на двата отпорници, а излезниот напон се мери на краевите на R₂.

Користејќи го Вториот Кирхофов закон потоа Омовиот закон со напоните U и U₂, можно е да се изведе однос меѓу излезниот U₂ и влезниот напон U:

$U=I\cdot (R_{1}+R_{2})$

При што $U_{2}=I\cdot R_{2}$ и $I=U{\frac {1}{R_{1}+R_{2}}}$

значи:

$U_{2}=U{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}$

Изведување

Користејќи го Омовиот закон се добива:

$U=U_{1}+U_{2}=I\cdot R_{1}+I\cdot R_{2}=I\cdot (R_{1}+R_{2})=I\cdot (R_{eq})$

Значи:

$I={\frac {U}{R_{eq}}}={\frac {U}{R_{1}+R_{2}}}$.

На крајот, се добива:

$U_{2}=I\cdot R_{2}=U{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}$

Принцип на оптоварен делител на напон

Оптоварен напонски делител

Шемата на поврзување е слична со претходната, но на излезот е оптоварен со отпорник R_L. Истиот е во паралелен спој со отпорникот R₂. Еквивалентниот отпор меѓу точките на U₂ е:

$R_{eq}={\frac {R_{2}\cdot R_{L}}{R_{2}+R_{L}}}$

Па равенката на напонскиот делител може да се напише:

$U_{2}=U{\frac {R_{eq}}{R_{1}+R_{eq}}}=U{\frac {R_{2}R_{L}}{R_{1}R_{2}+R_{1}R_{L}+R_{2}R_{L}}}$

Треба да се напомене дека ако R₂ е занемарлив во однос на товарот R_L тогаш R_eq ~ R₂ и делителот се однесува како склоп без товар.

Изведување

• Со оглед дека отпорниците се во паралелен спој:
  • ${\frac {1}{R_{eq}}}={\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{L}}}={\frac {R_{2}+R_{L}}{R_{2}\cdot R_{L}}}$
  • $R_{eq}={\frac {R_{2}\cdot R_{L}}{R_{2}+R_{L}}}$
• напонскиот делител овозможува да се напише:
  • $U_{2}=U{\frac {R_{eq}}{R_{1}+R_{eq}}}$
• односно:
  • $U_{2}=U{\frac {\frac {R_{2}R_{L}}{R_{2}+R_{L}}}{R_{1}+{\frac {R_{2}R_{L}}{R_{2}+R_{L}}}}}=U{\frac {R_{2}R_{L}}{R_{2}+R_{L}}}\cdot {\frac {R_{2}+R_{L}}{R_{1}\cdot ({R_{2}+R_{L}})+R_{2}R_{L}}}$

Примена

Мостниот делител на напон главно служи за подобрување на сигналот за да може да се обработува од некое коло притоа да се запази неговата влезна динамика.

Капацитивен напонски делител

Капацитивен делител на напон

Освен напонските делители со отпорници, постојат исто така капацитивни напонски делители кои се состојат од два кондензатора. Овие делители не овозможуваат делење на еднонасочен напон – кондензаторите не спроведуваат струја ако напонот на нивните краеви е еднонасочен – но може да се користат при наизменичен напон. Во овој случај, особено внимание треба да се обрне на динамичкото однесување на склопот .

Во случај на капацитевен напонски делител важи :

$U_{2}=U\cdot {\frac {C_{1}}{C_{1}+C_{2}}}$

Поврзано

• Струен делител
• Витстонов мост
• Кирхофови закони
• Омов закон

Надворешни врски

• Voltage divider and current calculator with variable count of resistors
• Voltage divider or potentiometer calculations
• Voltage divider tutorial video in HD
• Online calculator to choose the values by series E24, E96
• Online voltage divider calculator: chooses the best pair from a given series and also gives the color code
• Java based search tool for analysing a potential divider circuit
• Voltage divider theory - RC low-pass filter example and voltage divider using Thévenin's theorem