વોલ્ટેજ અને વર્તમાન વિભાજકો

વોલ્ટેજ વિભાજક

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, વોલ્ટેજ વિભાજકોનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે, જેનું સંચાલન વોલ્ટેજ વિતરણ નિયમ લાગુ કરીને તપાસી શકાય છે. આકૃતિ આપેલ સપ્લાય વોલ્ટેજ (દા.ત. 4, 6, 12 અથવા 220 V) ને કોઈપણ નીચા વોલ્ટેજ પર નીચે કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા વોલ્ટેજ વિભાજક સર્કિટ દર્શાવે છે.

ચોખા. 1. વોલ્ટેજ વિભાજક સર્કિટ

વિદ્યુત વિદ્યુત ઉપકરણોમાં, તેમજ માપન દરમિયાન, કેટલીકવાર એક સ્રોતમાંથી ચોક્કસ મૂલ્યના ઘણા વોલ્ટેજ મેળવવા માટે જરૂરી છે. વોલ્ટેજ વિભાજકો ઘણીવાર (અને ખાસ કરીને ઓછી-વર્તમાન તકનીકમાં) પોટેન્ટિઓમીટર કહેવાય છે.

વેરિયેબલ આંશિક વોલ્ટેજ રિઓસ્ટેટ અથવા અન્ય પ્રકારના રેઝિસ્ટરના સ્લાઇડિંગ સંપર્કને ખસેડીને મેળવવામાં આવે છે. સ્થિર મૂલ્ય આંશિક વોલ્ટેજ રેઝિસ્ટરને દબાણ કરીને મેળવી શકાય છે અથવા તેને બે અલગ રેઝિસ્ટરના જંકશનથી સાંભળી શકાય છે.

સ્લાઇડિંગ કોન્ટેક્ટની મદદથી, રેઝિસ્ટન્સ (લોડ રેઝિસ્ટન્સ) સાથે રીસીવર માટે જરૂરી આંશિક વોલ્ટેજ સરળતાથી બદલી શકાય છે, જ્યારે સ્લાઇડિંગ કોન્ટેક્ટ એ રેઝિસ્ટન્સનું સમાંતર જોડાણ પૂરું પાડે છે જેમાંથી આંશિક વોલ્ટેજ દૂર કરવામાં આવે છે.

નિશ્ચિત વોલ્ટેજ મૂલ્ય મેળવવા માટે વોલ્ટેજ વિભાજકના ભાગ રૂપે રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે. આ કિસ્સામાં, આઉટપુટ વોલ્ટેજ Uout નીચેના જોડાણ દ્વારા ઇનપુટ Uin (સંભવિત લોડ પ્રતિકારને બાદ કરતાં) સાથે જોડાયેલ છે:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

ચોખા. 2. વોલ્ટેજ વિભાજક

એક ઉદાહરણ. રેઝિસ્ટર વિભાજકનો ઉપયોગ કરીને, તમારે 5 V DC સ્ત્રોતમાંથી 100 kOhm લોડમાં 1 V નો વોલ્ટેજ મેળવવાની જરૂર છે. જરૂરી વોલ્ટેજ વિભાજન ગુણોત્તર 1/5 = 0.2 છે. અમે વિભાજકનો ઉપયોગ કરીએ છીએ જેની આકૃતિ અંજીરમાં બતાવવામાં આવી છે. 2.

રેઝિસ્ટર R1 અને R2 નો પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે 100 kΩ કરતા ઓછો હોવો જોઈએ. આ કિસ્સામાં, વિભાજકની ગણતરી કરતી વખતે, લોડ પ્રતિકારની અવગણના કરી શકાય છે.

તેથી, R2 / (R1 + R2) R2 = 0.2

R2 = 0.2R1 + 0.2R2.

R1 = 4R2

તેથી, તમે R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm પસંદ કરી શકો છો. પ્રતિકાર R1 પ્રમાણભૂત રેઝિસ્ટર 1.8 અને 2.2 kOhm ના શ્રેણી જોડાણ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, જે ± 1% (પાવર 0.25 W) ની ચોકસાઈ સાથે મેટલ ફિલ્મના આધારે બનાવવામાં આવે છે.

તે યાદ રાખવું જોઈએ કે વિભાજક પોતે પ્રાથમિક સ્ત્રોતમાંથી વર્તમાનનો વપરાશ કરે છે (આ કિસ્સામાં 1 એમએ) અને આ પ્રવાહ વધશે કારણ કે વિભાજક પ્રતિરોધકોનો પ્રતિકાર ઘટશે.

ઉલ્લેખિત વોલ્ટેજ મૂલ્ય મેળવવા માટે ઉચ્ચ ચોકસાઈવાળા રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.

સરળ રેઝિસ્ટર વોલ્ટેજ વિભાજકનો ગેરલાભ એ છે કે લોડ પ્રતિકારમાં ફેરફાર સાથે, વિભાજકનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ (Uout) બદલાય છે. U પરના ભારના પ્રભાવને ઘટાડવા માટે, તમારે ન્યૂનતમ લોડ પ્રતિકાર કરતા ઓછામાં ઓછી 10 ગણી નાની ઝડપ R2 પસંદ કરવી જોઈએ.

તે યાદ રાખવું અગત્યનું છે કે જેમ જેમ રેઝિસ્ટર R1 અને R2 નો પ્રતિકાર ઘટે છે, તેમ ઇનપુટ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત દ્વારા વપરાશમાં લેવાતો વર્તમાન વધે છે. સામાન્ય રીતે, આ પ્રવાહ 1-10 mA થી વધુ ન હોવો જોઈએ.

વર્તમાન વિભાજક

રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ વિભાજકના અનુરૂપ હાથ તરફ કુલ પ્રવાહના આપેલ ભાગને નિર્દેશિત કરવા માટે પણ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફિગના આકૃતિમાં. 3 વર્તમાન Az એ રેઝિસ્ટર R1 અને R2 ના પ્રતિકાર દ્વારા નિર્ધારિત કુલ વર્તમાન Azvનો એક ભાગ છે, એટલે કે. આપણે લખી શકીએ કે Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

એક ઉદાહરણ. જો મૂવિંગ કોઇલમાં ડીસી કરંટ 1 mA હોય તો મીટર પોઇન્ટર સંપૂર્ણ સ્કેલ પર વિચલિત થાય છે. કોઇલ વિન્ડિંગનો સક્રિય પ્રતિકાર 100 ઓહ્મ છે. પ્રતિકારની ગણતરી કરો માપન શન્ટ જેથી ઉપકરણનું નિર્દેશક 10 mA ના ઇનપુટ પ્રવાહ પર મહત્તમ રીતે વિચલિત થાય (ફિગ. 4 જુઓ).

ચોખા. 3. વર્તમાન વિભાજક

ચોખા. 4.

વર્તમાન વિભાજન ગુણોત્તર ગુણોત્તર દ્વારા આપવામાં આવે છે:

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

તેથી,

0.1R1 + 0.1R2 = R1

0.1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0.9 = 11.1 ઓહ્મ

રેઝિસ્ટર R1 નો જરૂરી પ્રતિકાર ± 2% (0.25 W) ની ચોકસાઈ સાથે 9.1 અને 2 ઓહ્મના બે પ્રમાણભૂત જાડા ફિલ્મ રેઝિસ્ટરને શ્રેણીમાં જોડીને મેળવી શકાય છે. ફરી નોંધ કરો કે ફિગમાં. 3 પ્રતિકાર R2 છે માપન ઉપકરણનો આંતરિક પ્રતિકાર.

પ્રવાહોને વિભાજીત કરવામાં સારી ચોકસાઈની ખાતરી કરવા માટે ઉચ્ચ ચોકસાઈ (± 1%) પ્રતિરોધકોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.