Делитель тока

Напряжение мы делить с вами научились из статьи Делитель напряжения. Хм, а можно ли разделить силу тока? В нашей жизни разделить можно абсолютно все! :-). Давайте представим себе реку, у которой очень большой поток. 

Это поток воды бежит с очень большой скоростью! Он смывает на своем пути камни, землю, деревья. Но представьте, что эта река находится рядом с Вашим домом. Через год два Ваш дом смоет нафиг!

Чтобы этого не произошло, нужно ослабить течение реки, чтобы ее поток был ну очень слабый. Например как здесь.

Но как это сделать? А почему бы нам  не прорыть большой канал, чтобы бОльшая часть воды текла через него.  А это хорошая идея не так ли?

Прикол всего этого чуда заключается в том, что в каждой отдельной речке скорость воды будет меньше! В электротехнике и электронике все тоже самое! Река - это провод, сила потока  - это сила тока, ширина реки - сопротивление, напряжение - угол наклона реки. Все элементарно и просто!

Для того, чтобы разделить силу тока, нам потребуются два резистора. В статье сопротивление мы знаем, что резисторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном соединении резисторов у нас на каждом резисторе падало напряжение, тем самым мы получили делитель напряжения. При параллельном соединении резисторов мы получим делитель тока. Давайте рассмотрим вот такую схемку из двух резисторов, соединенных параллельно:

Вот эти два резистора можно заменить одним резистором. Общее сопротивление будет равно:

Напряжение  U между точками A и В считается общим для каждого резистора, так как у нас эти два резистора соединены параллельно.

Значит, через них должен также протекать общий ток. Запомните правило, при параллельном соединении напряжение на резисторах одно и то же, а ток будет равен:

Как же нам определить, какой ток у нас проходит через каждый резистор? Согласно Закону Ома

Следовательно  получаем:

Отсюда 

и

Что-нибудь понятно? Короче, не заморачивайтесь. Проще говоря, если вместо какого-то резистора подсоединить какую-нибудь  нагрузку, например вентилятор от компа, то мы можем регулировать в ней силу тока, а следовательно и мощность, параллельно выводам подключив какой-нить резистор. А какой именно, можно глянуть на формулы.  Это называется шунтирование. Давайте же на практике разберемся, что есть что.

Вот два наших резистора

Замеряем значение сопротивления первого  толстого резистора. Кто не помнит, как это делается, прошу сюда.

Замеряем значение второго

Берем наш знаменитый Блок питания и выставляем на нем 12 Вольт

Спаиваем два конца резисторов и замеряем силу тока на толстом резисторе

Замеряем силу тока на тонком резисторе

Спаиваем их параллельно и замеряем силу тока на параллельно соединенных резисторах

0,06+0,14=20. У нас 0,21 Ампер. 0,01   - погрешность прибора.

А давайте посмотрим, работает ли закон Ома? Рассмотрим толстый резистор. У нашего блока питания погрешность на измерение силы тока приличная, но этого вполне хватает, чтобы работать с таким блоком. Но приблизительно, мы все таки сможем проверить закон Ома.

I=U/R

R=U/I=12/0,14=85,7 Ом. А у нас он 80,5 Погрешность в 5 Ом. Но закон Ома работает!

Отсюда делаем выводы:

1)Через меньшее сопротивление протекает большой ток, поэтому мощность, которая падает на таком сопротивлении будет больше.  Поэтому все резисторы, которые используются в цепи с  приличным напряжением и обладают малым сопротивлением, делают большими, потому как они прилично греются, то есть рассеивают большую мощность в окружающее пространство.  А чтобы они быстрее охлаждались, их площадь рассеяния  должна быть большая. Бывают даже вот такие большие резисторы, которые рассеивают большую мощность.

2)Сила тока двух соединенных параллельно резисторов будет равна силе тока первого резистора плюс сила тока второго резистора, что и требовалось доказать.

• Делитель тока имеет важное значение в схемотехнике в качестве элемента цепи для подключения устройства с номинальным током меньшим, чем протекающий в цепи.

• На величину сопротивления влияют внешние факторы, например температура. Изменение температуры приводит к измерению сопротивления делителя тока. В результате изменяется ток через ветвь цепи.

• Измерение больших величин токов. Подключается два сопротивления. Через одно протекает почти весь ток, через второе — малый ток (миллиамперы). Измеряется ток через второе сопротивление. Далее выполняется расчет общего тока.

• Номинал нагрузки, подключаемой в ветвь делителя тока, должен быть в 100—1000 раз меньше, чем сопротивление делителей. В противном случае схема делителя будет работать неверно.

• Активные сопротивления делителя тока снижают КПД схемы.

• Целесообразно применять прецизионные сопротивления. Это увеличивает точность, но повышает стоимость.

Читайте также