كيف تعمل مجزئات الجهد

1 إجابة واحدة
موظفة دعم فني
هندسة زراعية

مجزئ الجهد عبارة عن دارة سهلة التصميم وتستخدم في الكثير من الحالات في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، والهدف منها تحويل الجهد الكبير إلى جهد أصغر من خلال تجزئته، وهو مؤلف من دارة كهربائية مكونة من عدة مقاومات موصولة على التوالي، بحيث تستخدم على الأقل مقاومتين وعندها تحصل على جهد خارج أقل من الجهد الداخل، لفهم آلية عمل مجزئ الجهد تلجأ لدارة بسيطة ولا بد من معرفة معادلة حساب جهد الإخراج:

  • الدارة البسيطة: تتكون من مقاومتين R1 وهي القريبة من مدخل الجهد ،والمقاومة R2 والتي تلي R1  بالترتيب، وينتج عن المقاومة البعيدة الجهد الأقل من الجهد المدخل.
  • المعادلة: يعمل مجزئ الجهد وفقًا للمعادلة التالية: التي تعتمد على قيمة جهد الإدخال Vin، وقيمة المقاومتين R1، R2، لينتج جهد الإخراج Vout.

جهد الإخراج يساوي جهد الادخال مضروب المقاومة R2 مقسومة على مجموع المقاومتين R1+R2.

من مميزات مجزئات الجهد:

  • مناسبة للأدوات الكهربائية التي تحتاج تيار منخفض.
  • وتعتبر جيدة في حال كان جهد الإدخال ثابت.
  • غير مكلفة.

أما عيوب مجزئات الجهد:

  • غير مناسب للأدوات الإلكترونية والكهربائية التي تحتاج لتيار كهربائي عالي.
  • ترتفع درجة الحرارة في دارات تقسيم الجهد بسبب المقاومات، حيث أن الطاقة الضائعة تتحول إلى لطاقة حرارية.
  • بشكل عام درات مجزئات الجهد تعتمد على تيار متغير، وبالتالي التيار المخرج غير ثابت القيمة.

لديك ثلاث حالات لقيمة جهد الإخراج بشكل عام:

  • الحالة الأولى: في حال كانت المقاومتين متساويتين R1=R2، وعندها يكون جهد الإخراج يساوي نصف جهد الإدخال.
  • الحالة الثانية: في حال كانت المقاومة R2 أكبر بكثير من المقاومة R1، عندها يكون جهد الإدخال يساوي جهد الإخراج بشكل تقريبي.
  • الحالة الثالثة: في حال كانت المقاومة R2 أصغر بكثير من المقاومة R2، عندها يكون جهد الإخراج مساويًا للصفر تقريبًا.

يطلق على مجزئ الجهد عدة أسماء  كدارة التقسيم الفولتية أو دارة توزيع الجهد، أو دارة تخفيض الجهد الكهربائي، وتتكون مجزئات الجهد من مكونات بسيطة، حيث يوصل مقاومتين كهربائيتين على التسلسل و،يطبق الجهد الكهربائي على أحد الطرفين، لنحصل على جهد إخراج المطلوب عن طريق التحكم بقيمة المقاومتين، يمكن وصل مكثف كهربائي في حال كنت تحتاج للجهد كهربائي داخل مساوي للجهد الكهربائي الخارج تقريبًا، ومن الممكن أن يحتوي مجزئ الجهد على أكثر من مقاومتين.

لا بد من معرفة أنَّ عمل مجزئات الجهد يختلف كليًا عن عمل المنظم الكهربائي، لذا لا يمكن استبدال المنظم بمجزئ جهد.

من أهم تطبيقات مجزئ الجهد:

  • يستخدم في أجهزة الاستشعار: هي عبارة عن أجهزة مقاومة بسيطة، وأفضل الأمثلة عليها الخلايا الكهروضوئية، والتي تتكون من مقاومة متغيرة، تنتج مقاومة متناسبة مع مقدار الضوء الذي تستشعره، كما يوجد مقاومات متغيرة كالمقاومات الحرارية، والمقاومات الحساسة للقوة.
  • مقياس فرق الجهد: هو عبارة عن مقاومة متغيرة، يحوي على مقاومة واحدة ومسطرة عازلة، تقطع هذه المسطرة المقاومة لنصفين، ويمكن تحريكها لتغير النسبة بين القسمين، تستخدم في العديد من التطبيقات كضبط محطات الراديو وقياس الموقع.
  • تستخدم في تخفيض الجهد العالي ويقاس بوساطة متر فولط.
  • تستخدم مجزئات الجهد في مقياس التيار المتردد، وفي تطبيقات جسر ويتستون.

أكمل القراءة

216 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "كيف تعمل مجزئات الجهد"؟