قانون تقسیم ولتاژ بین مقاومت های سری

در این پست از سایت اِمیک, با نحوه تقسیم ولتاژ بین چند مقاومت سری آشنا خواهیم شد. به عبارت دیگر در این پست ما با فرمول تقسیم ولتاژ آشنا خواهیم شد که یک رابطه یا فرمول بسیار مهم در الکترونیک می باشد و دانستن این فرمول برای هر کسی که در زمینه برق و الکترونیک فعالیت می کند, لازم و بسیار مفید است. به مدار ساده زیر توجه کنید :

در مدار بالا دو مقاومت R1 و R2 با هم سری شده اند. ولتاژ دو سر مقاومت ها برابر VCC می باشد. این ولتاژ VCC بین دو مقاومت R1 و R2 تقسیم می شود. یعنی هر کدام از مقاومت ها با توجه مقدار مقاومتی که دارند, سهم مشخصی از ولتاژ VCC دارند. فرمول بدست اوردن ولتاژ دو سر هر کدام از مقاومت ها به صورت زیر می باشد.

به عنوان مثال در مدار بالا فرض کنید ولتاژ VCC برابر 6 ولت باشد. مقدار مقاومت R1 نیز برابر 5 اهم و مقاومت R2 برابر 10 اهم باشد. در این حالت طبق فرمول های بالا ولتاژ دو سر مقاومت R1 برابر 2 ولت می باشد. ولتاژ دو سر مقاومت R2 نیز برابر 4 ولت است.

از مثال بالا متوجه می شویم که هر چه مقدار یک مقاومت نسبت به مقاومت دیگر بیشتر باشد, ولتاژ بیشتری دو سر ان قرار می گیرد. در مثال بالا چون مقدار مقاومت R2 دو برابر مقاومت R1 بود, بنابراین ولتاژ دو سر ان نیز دو برابر ولتاژ دو سر مقاومت R1 شد.

حالا فرض کنید ما 3 مقاومت داشته باشیم که با هم سری شده اند. یعنی مانند شماتیک زیر :

در مدار بالا فرمول بدست اوردن ولتاژ دو سر هر کدام از مقاومت ها به صورت زیر است :

مهم نیست که ما چه تعداد مقاومت سری با هم داشته باشیم, به طور کلی فرمول به دست اوردن ولتاژ دو سر یک مقاومت در مداری که چند مقاومت سری با هم داریم, برابر است با VCC یا همان ولتاژ دو سر همه ی مقاومت ها ضرب در حاصل تقسیم مقدار مقاومت مورد نظر به مقدار مجموع مقاومت ها یعنی فرمول کلی ما به صورت زیر است :

در فرمول بالا VRx ولتاژ دو سر مقاومت مورد نظرمان است و Rx نیز مقدار ان مقاومت است. Req نیز مجموع مقدار مقاومت ها یا همان مقاومت معادل است.

به مثال زیر دقت کنید, در این مثال ما 6 عدد مقاومت سری با هم داریم :

همانطور که مشاهده می کنید ولتاژ دو سر مقاومت ها برابر 20 ولت می باشد. این ولتاژ با توجه به مقدار هر کدام از مقاومت ها, بین انها تقسیم می شود. به عنوان مثال مقاومت R1 دارای مقدار 2 اهم می باشد و ولتاژ دو سر ان برابر 1 ولت است. مقاومت R3 برابر 10 اهم است و همانطور که مشاهده می کنید ولتاژ دو سر این مقاومت برابر 5 ولت است.

یکی از کاربردهای مهم تقسیم ولتاژ مقاومتی در زمانی است که به عنوان مثال ما یک ولتاژ با مقدار بالا داریم و می خواهیم این ولتاژ را کاهش دهیم و از ولتاژ کاهش یافته استفاده کنیم. مثلا فرض کنید منبع تغذیه ما 10 ولت است و ما نیاز به ولتاژ 5 ولت داریم. در این حالت به راحتی توسط تقسیم مقاومتی می توانیم ولتاژ 10 را به 5 ولت کاهش دهیم. به مدار زیر دقت کنید :

همانطور که مشاهده می کنید به راحتی توسط دو مقاومت 1 کیلو اهم, ولتاژ 10 ولت را به 5 ولت کاهش داده ایم.

البته دقت کنید که در صورت کاهش ولتاژ به روش تقسیم مقاومتی, جریان بسیار کمی می توانیم از ولتاژ کاهش یافته دریافت کنیم. بنابراین از این روش کاهش ولتاژ در زمانی که نیاز به جریان کم داشته باشیم می توانیم استفاده کنیم.

نظر یادتون نره…