کد خبر: ۳۸۳۹۸
تاریخ انتشار: ۱۳:۵۰ - ۲۰ تير ۱۳۹۸
در این مقاله، قاعده تقسیم ولتاژ را بیان میشود که با استفاده از آن می‌توان ولتاژ هر مقاومت سری را در یک مرحله و بدون نیاز به محاسبه جریان به دست آورذ.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، در این مقاله، قاعده تقسیم ولتاژ را بیان میشود که با استفاده از آن می‌توان ولتاژ هر مقاومت سری را در یک مرحله و بدون نیاز به محاسبه جریان به دست آورذ.

فرمول تقسیم ولتاژ

همان‌طور که می‌دانیم، افت ولتاژ دو سر هر مقاومت سری در مدار، با اندازه آن مقاومت متناسب است. طبق قانون ولتاژ کیرشهف (KVL)، مجموع افت ولتاژ‌های همه مقاومت‌ها باید برابر با اندازه ولتاژ منبع ولتاژ اعمالی باشد.

مدار شکل ۱ را در نظر بگیرید.
قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
شکل ۱

همان‌طور که می‌بینیم، مقاومت کل RT=۱۰kΩاست و جریان I=۱mA از مدار می‌گذرد. با توجه به قانون اهم، افت ولتاژ دو سر مقاومت R۱ برابر با V۱=۲ است. از آنجایی که مقاومت R۲ چهار برابر R۱ است، افت ولتاژ دو سر آن نیز چهار برابر، یعنی V۲=۸است.

همچنین، می‌بینیم که مجموع افت ولتاژ‌های مقاومت‌ها دقیقاً برابر با ولتاژ منبع است:‌

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
با استفاده از قاعده تقسیم ولتاژ می‌توانیم ولتاژ هر مقاومت سری را در یک مرحله و بدون نیاز به محاسبه جریان به دست آوریم. همان‌طور که می‌دانیم، برای هر تعداد مقاومت سری، جریان مدار با استفاده از قانون اهم و به صورت زیر تعیین می‌شود:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

برای دو مقاومت شکل ۱، مقاومت کل برابر است با:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

با اعمال قانون اهم، افت ولتاژ دو سر هر مقاومت را می‌توان به صورت زیر محاسبه کرد:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

با قرار دادن رابطه (۱) در رابطه اخیر، قانون تقسیم ولتاژ برای دو مقاومت با معادله ساده زیر به دست می‌آید:‌

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
در حالت کلی، برای هر تعداد دلخواه مقاومت، افت ولتاژ هر کدام از مقاومت‌ها را می‌توان با استفاده از فرمول ساده زیر به دست آورد:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
رابطه (۲)، همان فرمول کلی تقسیم ولتاژ است که در تحلیل سریع مدار بسیار مفید خواهد بود.

مثال‌ها

در ادامه، دو مثال از کاربرد رابطه تقسیم ولتاژ را بیان می‌کنیم.

مثال ۱
با استفاده از قانون تقسیم ولتاژ، ولتاژ دو سر هر یک از مقاومت‌های مدار شکل زیر را تعیین کنید.

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
شکل ۲: مدار مثال ۱

حل:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

افت ولتاژ کل نیز برابر است با:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

مثال ۲

با استفاده از قانون تقسیم ولتاژ، ولتاژ هریک از مقاومت‌های مدار شکل زیر را محاسبه کنید.
قاعده تقسیم ولتاژ در مدار
شکل ۳: مدار مثال ۲

حل:

قاعده تقسیم ولتاژ در مدار

مثال اخیر دو نکته مهم دارد که معمولاً در مدار‌های الکترونیکی با آن مواجه می‌شویم. اگر اندازه یک مقاومت سریِ تنها نسبت به اندازه سایر مقاومت‌های سری بسیار بزرگ باشد، آن‌گاه افت ولتاژ آن مقاومت عملاً برابر با کل ولتاژ اعمالی خواهد بود. از سوی دیگر، اگر اندازه یک مقاومت از مقاومت‌های سری بسیار کوچک باشد، آن‌گاه افت ولتاژ آن مقاومت عملاً برابر با صفر است.

به عنوان یک قاعده کلی، اگر اندازه یک مقاومت سری بیش از ۱۰۰ برابر بزرگتر از اندازه سایر مقاومت (های) سری با خود باشد، آن‌گاه می‌توان از اثر مقاومت (های) کوچکتر صرف‌نظر کرد.
 
منبع: فرادرس
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار