Struktura

Dělič napětí

Dělič napětí

Mnohé elektrické a elektronické přístroje potřebují napětí, které můžeme nastavit od nuly do maxima. K tomu používáme tzv. děliče napětí. Pomocí nich je možné nastavovat např. svítivost žárovky, pracovní bod zesilovače nebo otáčky stejnosměrného motoru změnou napětí. Dělič napětí je tvořený sériovým zapojením dvou odporů nebo rezistorem s odbočkou, která jej rozděluje na dva díly s odpory R1 a R2, spojené do série. Dělič napětí se připojuje paralelně ke zdroji a potřebné nižší napětí U2 se odebírá ze svorek a, b. Toto napětí se potom rovná úbytku napětí na části s odporem R2.

Dělič s odbočkou přestavitelnou běžcem pohybujícím se po rezistoru se nazývá potenciometr. Můžeme na něm libovolně měnit poměr odporů R1, R2 a získat napětí od nuly až do napětí zdroje.

obrazek

Obr. 1: Dělič napětí

Oběma rezistory prochází stejný proud.

Z Ohmova zákona platí:

I=\frac{U_{1}}{R_{1}}                       I=\frac{U_{2}}{R_{2}}

 

Z rovností proudů plyne:

\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{R_{1}}{R_{2}}

Napětí na rezistorech se tedy dělí v poměru jejich odporů.

 

Nezatížený dělič

Z nezatíženého děliče neodebíráme žádný proud. Proud procházející oběma rezistory je stejný. Celkové napětí se rozdělí v poměru na rezistory R1 a R2.


obrazek

Obr. 2: Nezatížený dělič napětí

 

Ke svorkám a a b není připojen další rezistor.

Z rovnosti proudů dostaneme vztah pro výpočet napětí na odbočce nezatíženého děliče:

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

Z toho dostaneme:

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

 

Zatížený dělič

Dělič je zatížen, je-li na výstup připojen spotřebič, který odebírá proud. 

obrazek

Obr. 3: Zatížený dělič napětí

 

Zatížený dělič vznikne připojením zatěžovacího rezistoru RZ .

Pro proudy platí:

I=\frac{U}{R_{1}+\frac{R_{2}.R_{Z}}{R_{2}+R_{Z}}}                        I=\frac{U_{Z}}{\frac{R_{2}.R_{Z}}{R_{2}+R_{Z}}}

Po jednoduché úpravě dostaneme vztah pro napětí zatíženého děliče.

U_{Z}=\frac{R_{2}.R_{Z}}{R_{1}.R_{2}+R_{1}.R_{Z}+R_{2}.R_{Z}}

 

 

Zdroje

  • BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.

Obrázky

  • Obr. 1: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • Obr. 2: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • Obr. 3: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
Logolink