3.4.3 Feszültségosztás

iDevice ikon

Feszültségosztás törvénye

 

 
27. ábra 
A feszültségosztás elve 

 

Az Ohm és Kirchhoff törvényeket nevezetes kapcsolásokra alkalmazva további fontos törvényszerűségeket állapíthatunk meg.

Ellenállások soros kapcsolásából vezethető le a feszültségosztás törvénye (27. ábra). Ekkor az ellenállásokon azonos az áramerősség, miközben R1-en U1, R2-n pedig U2 feszültség lép fel. Külön-külön felírható az Ohm törvény:

   és  .

A két egyenletet összevonva:

, amelyből .

 

Soros kapcsolásban az egyes ellenállásokon fellépő feszültségek úgy aránylanak egymáshoz, mint az ellenállásaik értékei.

 

Feszültségosztó

 

 
28. ábra 
A terheletlen 

 

A feszültségosztás törvényén alapszik az elektronika egyik gyakran alkalmazott áramköre a feszültségosztó.

A feszültségosztó egy négypólus. A legegyszerűbb esetben két sorba kötött ellenállásból áll (28. ábra) A rendszer A és B pontja közé feszültséget kapcsolva (ez a négypólus bemenete) áram alakul ki, és az ellenállásokon feszültségesés lép fel. Kirchhoff II. törvénye értelmében a két feszültség összege mindig megegyezik a tápláló generátor feszültségével. Kimenetként bármelyik ellenállás felhasználható, mi most az R2 ellenállás C és D pontjait választjuk.

Tehetetlen állapotban (a kimenetre nem kapcsolunk fogyasztót) a feszültségosztás törvényét felírva:

, ebből kifejezve az osztó kimenő feszültségét: .

 

Ha az osztót terheljük, a terhelő-ellenállás (Rt) R2-vel párhuzamosan kapcsolódik (29. ábra), vagyis R2 helyett

Ellenállásunk lesz, amely kisebb mint, R2, ezért a terhelt osztó kimeneti feszültsége is mindig kisebb, mint az terheletlené.


29. ábra
Terhelt feszültégosztó

Természetesen a feszültségosztó képletét használhatjuk bonyolultabb elrendezések esetén is, ekkor a bonyolult hálózatrészt vissza kell vezetni (kis gyakorlás után, már gondolatban is fog menni) két ellenállás soros kapcsolására.


Feszültségosztók esetén, ha a kimeneti feszültséget szabályozhatóvá akarjuk tenni, potenciométereket használunk.

 

Kiegészítő ismeretek

Potenciométerek