वोल्टेज और वर्तमान डिवाइडर

वोल्टेज विभक्त

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, वोल्टेज डिवाइडर का बहुत बार उपयोग किया जाता है, जिसके संचालन को वोल्टेज वितरण नियम लागू करके जांचा जा सकता है। चित्र किसी दिए गए आपूर्ति वोल्टेज (जैसे 4, 6, 12 या 220 V) को किसी भी कम वोल्टेज पर ले जाने के लिए उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज डिवाइडर सर्किट को दिखाता है।

चावल। 1. वोल्टेज डिवाइडर सर्किट

विद्युत विद्युत उपकरणों में, साथ ही माप के दौरान, कभी-कभी एक स्रोत से एक निश्चित मान के कई वोल्टेज प्राप्त करना आवश्यक होता है। वोल्टेज डिवाइडर अक्सर (और विशेष रूप से कम-वर्तमान तकनीक में) पोटेंशियोमीटर कहलाते हैं।

परिवर्तनीय आंशिक वोल्टेज एक रिओस्टेट या अन्य प्रकार के प्रतिरोधक के स्लाइडिंग संपर्क को स्थानांतरित करके प्राप्त किया जाता है। निरंतर मूल्य आंशिक वोल्टेज रोकनेवाला को धक्का देकर प्राप्त किया जा सकता है या इसे दो अलग-अलग प्रतिरोधों के जंक्शन से सुना जा सकता है।

स्लाइडिंग संपर्क की मदद से, एक प्रतिरोध (लोड प्रतिरोध) के साथ रिसीवर के लिए आवश्यक आंशिक वोल्टेज को सुचारू रूप से बदला जा सकता है, जबकि स्लाइडिंग संपर्क उन प्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन प्रदान करता है जिनसे आंशिक वोल्टेज हटा दिया जाता है।

एक निश्चित वोल्टेज मान प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों को वोल्टेज डिवाइडर के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है। इस स्थिति में, आउटपुट वोल्टेज Uout निम्नलिखित कनेक्शन के माध्यम से इनपुट Uin (संभावित लोड प्रतिरोध को छोड़कर) से जुड़ा है:

यूआउट = यूआई एक्स (आर 2 / आर 1 + आर 2)

चावल। 2. वोल्टेज विभक्त

एक उदाहरण। प्रतिरोधक डिवाइडर का उपयोग करके, आपको 5 V DC स्रोत से 100 kOhm लोड में 1 V का वोल्टेज प्राप्त करने की आवश्यकता है। आवश्यक वोल्टेज विभाजन अनुपात 1/5 = 0.2 है। हम एक विभाजक का उपयोग करते हैं जिसका आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2.

प्रतिरोधों R1 और R2 का प्रतिरोध 100 kΩ से काफी कम होना चाहिए। इस मामले में, विभाजक की गणना करते समय, लोड प्रतिरोध को उपेक्षित किया जा सकता है।

इसलिए, आर2 / (आर1 + आर2) आर2 = 0.2

आर2 = 0.2आर1 + 0.2आर2।

आर1 = 4आर2

इसलिए, आप R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm चुन सकते हैं। प्रतिरोध R1 को मानक प्रतिरोधों 1.8 और 2.2 kOhm के श्रृंखला कनेक्शन द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो धातु फिल्म के आधार पर ± 1% (पावर 0.25 W) की सटीकता के साथ बनाया जाता है।

यह याद रखना चाहिए कि डिवाइडर स्वयं प्राथमिक स्रोत (इस मामले में 1 mA) से करंट की खपत करता है और यह करंट बढ़ जाएगा क्योंकि डिवाइडर प्रतिरोधों का प्रतिरोध कम हो जाता है।

निर्दिष्ट वोल्टेज मान प्राप्त करने के लिए उच्च सटीकता प्रतिरोधों का उपयोग किया जाना चाहिए।

एक साधारण प्रतिरोधक वोल्टेज डिवाइडर का नुकसान यह है कि लोड प्रतिरोध में बदलाव के साथ, डिवाइडर का आउटपुट वोल्टेज (यूआउट) बदल जाता है। यू पर लोड के प्रभाव को कम करने के लिए, आपको न्यूनतम लोड प्रतिरोध से कम से कम 10 गुना कम गति आर2 का चयन करना चाहिए।

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि जैसे-जैसे प्रतिरोधों R1 और R2 का प्रतिरोध घटता है, वैसे-वैसे इनपुट वोल्टेज स्रोत द्वारा उपभोग की जाने वाली धारा बढ़ जाती है। आम तौर पर, यह करंट 1-10 mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

वर्तमान डिवाइडर

प्रतिरोधों का उपयोग कुल धारा के दिए गए हिस्से को डिवाइडर की संबंधित भुजा पर निर्देशित करने के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, अंजीर के आरेख में। 3 वर्तमान Az प्रतिरोधों R1 और R2 के प्रतिरोधों द्वारा निर्धारित कुल Azv का हिस्सा है, अर्थात। हम लिख सकते हैं कि Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

एक उदाहरण। यदि गतिमान कॉइल में DC करंट 1 mA है तो मीटर पॉइंटर पूर्ण पैमाने पर विचलित हो जाता है। कॉइल वाइंडिंग का सक्रिय प्रतिरोध 100 ओम है।प्रतिरोध की गणना करें मापने वाला शंट ताकि डिवाइस का पॉइंटर 10 mA के इनपुट करंट पर अधिकतम विचलन करे (चित्र 4 देखें)।

चावल। 3. करंट डिवाइडर

चावल। 4.

वर्तमान विभाजन अनुपात अनुपात द्वारा दिया गया है:

Iout / Iout = 1/10 = 0.1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 ओम

इसलिए,

0.1R1 + 0.1R2 = R1

0.1R1 + 10 = R1

आर1 = 10/0.9 = 11.1 ओम

रोकनेवाला R1 का आवश्यक प्रतिरोध ± 2% (0.25 W) की सटीकता के साथ 9.1 और 2 ओम के दो मानक मोटी फिल्म प्रतिरोधों को श्रृंखला में जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है। फिर से ध्यान दें कि चित्र में। 3 प्रतिरोध R2 है मापने वाले उपकरण का आंतरिक प्रतिरोध.

धाराओं को विभाजित करने में अच्छी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए उच्च सटीकता (± 1%) प्रतिरोधकों का उपयोग किया जाना चाहिए।