дільник струму
Напруга ми ділити з вами навчилися зі статті Дільник напруги. Хм, а чи можна розділити силу струму. У нашому житті розділити можна абсолютно все. -). Давайте уявимо собі річку, у якій дуже великий потік.
Це потік води біжить з дуже великою швидкістю! Він змиває на своєму шляху камені, землю, дерева. Але уявіть, що ця річка знаходиться поруч з Вашим будинком. Через рік два Ваш будинок змиє нафіг!
Щоб цього не сталося, потрібно послабити протягом річки, щоб її потік був ну дуже слабкий. Наприклад як тут.
Але як це зробити? А чому б нам не прорити великий канал, щоб більша частина води текла через нього. А це гарна ідея чи не так?
Прикол всього цього дива полягає в тому, що в кожній окремій річці швидкість води буде менше! В електротехніці і електроніці все те ж саме! Річка - це провід, сила потоку - це сила струму, ширина річки - опір, напруга - кут нахилу річки. Все елементарно і просто!
Для того, щоб розділити силу струму. нам будуть потрібні два резистора. У статті опір ми знаємо, що резистори можна з'єднувати послідовно і паралельно. При послідовному з'єднанні резисторів у нас на кожному резисторі падало напруга, тим самим ми отримали дільник напруги. При паралельному з'єднанні резисторів ми отримаємо дільник струму. Давайте розглянемо ось таку схемку з двох резисторів, з'єднаних паралельно:
Ось ці два резистора можна замінити одним резистором. Загальний опір дорівнюватиме:
Напруга U між точками A і В вважається загальним для кожного резистора, так як у нас ці два резистора з'єднані паралельно.
Значить, через них повинен також протікати загальний струм. Запам'ятайте правило, при паралельному з'єднанні напруга на резисторах одне і те ж, а струм буде дорівнює:
Як же нам визначити, який струм у нас проходить через кожен резистор? Відповідно до Закону Ома
Що-небудь зрозуміло? Коротше, не заморочуватися. Простіше кажучи, якщо замість якогось резистора під'єднати якусь навантаження, наприклад вентилятор від компа, то ми можемо регулювати в ній силу струму, а отже і потужність, паралельно висновків підключивши какой-нить резистор. А який саме, можна глянути на формули. Це називається шунтування. Давайте ж на практиці розберемося, що є що.
Ось два наших резистора
Заміряємо значення опору першого товстого резистора. Хто не пам'ятає, як це робиться, прошу сюди.
Заміряємо значення другого
Беремо наш знаменитий Блок живлення і виставляємо на ньому 12 Вольт
Споює два кінця резисторів і заміряємо силу струму на товстому резисторі
Заміряємо силу струму на тонкому резисторі
Споює їх паралельно і заміряємо силу струму на паралельно з'єднаних резисторах
0,06 + 0,14 = 20. У нас 0,21 Ампер. 0,01 - похибка приладу.
А давайте подивимося, чи працює закон Ома? Розглянемо товстий резистор. У нашого блоку живлення похибка на вимірювання сили струму пристойна, але цього цілком вистачає, щоб працювати з таким блоком. Але приблизно, ми все таки зможемо перевірити закон Ома.
R = U / I = 12 / 0,14 = 85,7 Ом. А у нас він 80,5 Похибка в 5 Ом. Але закон Ома працює!
Звідси робимо висновки:
1) Через менший опір протікає великий струм, тому потужність, яка падає на такому опорі буде більше. Тому все резистори, які використовуються в ланцюзі з пристойним напругою і мають малий опором, роблять великими, тому як вони пристойно гріються, тобто розсіюють велику потужність в навколишній простір. А щоб вони швидше охолоджувалися, їх площа розсіювання повинна бути велика. Бувають навіть ось такі великі резистори, які розсіюють велику потужність.
2) Сила струму двох з'єднаних паралельно резисторів буде дорівнює силі струму першого резистора плюс сила струму другого резистора, що й треба було довести.
- Дільник струму має важливе значення в схемотехніці як елемент ланцюга для підключення пристрою з номінальним струмом меншим, ніж протікає в ланцюзі.
- На величину опору впливають зовнішні чинники, наприклад температура. Зміна температури призводить до вимірювання опору дільника струму. В результаті змінюється струм через гілку ланцюга.
- Вимірювання великих величин струмів. Підключається два опору. Через одне протікає майже весь струм, через друге - малий струм (міліампер). Вимірюється струм через другий опір. Далі виконується розрахунок загального струму.
- Номінал навантаження, що підключається в гілку подільника струму, повинен бути в 100-1000 разів менше, ніж опір подільників. В іншому випадку схема дільника буде працювати невірно.
- Активні опору дільника струму знижують ККД схеми.
- Доцільно застосовувати прецизійні опору. Це збільшує точність, але підвищує вартість.