Projektējot elektriskās ķēdes, ir iespējamas situācijas, kad ķēdē plūst noteikta lieluma strāva, un slodze ir paredzēta ievērojami zemākam patēriņam. Īpaši šim gadījumam tika izgudroti oriģinālie ķēdes risinājumi, kurus sauc par strāvas dalītājiem. Viņu darbs ir balstīts uz Kirhofa likumu, kas pazīstams no fizikas kursa.
Definīcija un darbības princips
Pašreizējais dalītājs ir īpaša viņu 2 rezistoru elektriskā ķēde, caur kuru ir iespējams sadalīt kopējo strāvu I divos komponentos (foto zemāk).
Katrs no komponentiem I1 un I2 iegūst vērtības atkarībā no divu rezistoru attiecības (tie ir apgriezti proporcionāli tam). Ar vienādiem nominālajiem rezistoriem puse no strāvas plūst caur katru no tiem.
Piezīme: Rezistīvā dalītāja darbības principa teorētiskais pamats ir Kirhofa pamatlikums (strāvu summas izejā un ieejā ir vienādas).
Dažreiz, lai attēlotu attēlu, elektronu plūsmu salīdzina ar strauju upi, kurā ūdens kustības ātrums atbilst strāvas stiprumam vadītājā. Ja mēs sadalām tā kanālu divās vienādās un paralēlās plūstošās daļās, tad ūdens spiediens katrā no tām (strāvas stiprums) samazināsies tieši uz pusi.
Pašreizējās sadales ķēdes analīze
Pirmkārt, parādīsim to zemāk esošajā formā.
Potenciālā starpība (spriegums) starp ieejas punktu "A" un izeju "B" abiem rezistoriem ir vienāda. Katram no tiem ir sava pretestība, un to summu aprēķina, izmantojot paralēlā savienojuma formulu, kas norādīta zemāk:
Saskaņā ar Kirhofa likumu (vispirms) kopējā strāva tiek definēta kā divu komponentu summa, kas sazarojas gar ķēdēm. Un strāvas katrā no šīm ķēdēm nosaka pēc formulas, kas ietver tajās uzstādīto rezistoru vērtības. Citiem vārdiem sakot, to var izteikt šādi: lai mainītu strāvu ventilatorā, piemēram, ieslēgtu, nevis vienu no pretestībām, ir pietiekami mainīt otrā (paralēli tam) pretestības vērtību.
Uzstādot tā vietā potenciometru ar mainīgu vērtību, noteiktās robežās ir iespējams regulēt ventilatora lāpstiņu rotācijas ātrumu (mainīt tajā esošo strāvu). Šīs robežas ir atkarīgas no ierīces motora tinuma iekšējās pretestības un potenciometra vērtības izmaiņu diapazona.
Pašreizējā dalītāja aprēķina piemērs
Kā piemēru ņemiet vērā gadījumu, kad I1 un I2 vērtības tiek atrastas mākslīgi organizētā strāvas dalītājā ar zināmu kopējo vērtību I = 0,6 ampēri. Tam būs nepieciešamas formulas, kas redzamas zemāk esošajā fotoattēlā:
Piemēram, R1 ir 100 omi un R2 ir 20 omi.
Turpmākās darbības ir šādas:
- Saskaņā ar strāvas formulu vienā no zariem mēs atrodam: I1 = 0,6x20 / (100 + 20) = 0,1 Ampērs.
- Attiecībā uz otru komponentu mēs nosakām: I2 = 0,6x100 / (100 + 20) = 0,5 ampēri.
- Tā kā R1 un R2 ir samazinājusies jauda, tos šim indikatoram izvēlas arī pēc formulas: P = IхIхR.
Rezistoram R1 P = 0,1x0,1x100 = 1 W, un R2 gadījumā šis rādītājs ir P = 0,5x0,5x20 = 5 W. Ņemot vērā rezervi, tā izvēlas vērtības attiecīgi 2 un 10 vati.