ماهي مجزئات الجهد

1 إجابة واحدة
مهندس زراعي
هندسة زراعية - قسم وقاية النبات, جامعة تشرين

تحتاج جميع الأجهزة الكهربائيِّة، والإلكترونيِّة إلى مصدرٍ للطاقة للعمل، ويتألف أي جهاز من عدد من الدارات الصغيرة، لا تعمل أغلب الدّارات بنفس الجّهد، وليس من الوارد بمكانٍ أن يتم تزويد كل دارة في الجهاز الهدف بتيارٍ ذو توترٍ خاصٍ، هنا يبرز دور مجزّئات الجهد، فمجزّئ الجّهد هو عبارةٌ عن دارةٍ بسيطةٍ خطيّةٍ، تحوّل الجهد الكبير إلى جهدٍ أصغر عبر تجزيئه. يمكننا باستخدام مقاومتين فقط تخفيض جهد الإدخال لينتج جهد أقل قيمةً هو جهد الإخراج، وتعتبر مجزّئات الجهد واحدةً من أكثر الدوائر الأساسيّة في الإلكترونيات.

لتستطيع فهم الآلية البسيطة لمجزئ الجهد يجب إدراك أمرين أساسيين:
الدارة: يتضمن مقسم الجهد تمرير جهدٍ عبر سلسلةٍ من مقاومتين، نُطلق على المقاومة الأقرب إلى جهد الإدخال (R1)، والمقاومة الأبعد (R2).

المعادلة: تفترض معادلة مجزئ الجهد أنك تعرف ثلاث قيمٍ للدارة المذكورة أعلاه: جهد الدخل (Vin)، وقيم المقاومتين (R1 وR2)، بالنظر إلى هذه القيم، يمكننا استخدام المعادلة لإيجاد جهد الإخراج (Vout):

جهد الإخراج = جهد الإدخال X المقاومة الثانية/ مجموع المقاومتين الأولى والثانية.

Vout = VinX R2 / (R1+ (R2

 

تنصُّ هذه المعادلة على أنّ جهد الإخراج يتناسب طرديًّا مع جهد الإدخال، ويرتبط بشكلٍ كبيرٍ بالنسبة بين المقاومتين، فإذا كانت قيمة المقاومة الثانية أكبر بكثيرٍ من المقاومة الأولى، فسيكون جهد الإخراج قريبًا جدًا من جهد الإدخال، وبالعكس، إذا كانت المقاومة الثانية أصغر بكثيرٍ من المقاومة الأولى، فسيكون جهد الإخراج صغيرًا مقارنةً بجهد الإدخال.

تمكنك هذه المعادلة من معرفة قيمة أي متغيّر بناء على قيم باقي المتغيرات الداخلة فيها، فلنفرض مثلًا أنك بحاجة لتصميم مجزئ جهدٍ يكون قيمة جهد الإخراج هو 6 فولت ولديك المقاومة الأولى وقيمتها 1700 أوم وجهد الإدخال وقيمته 18 فولتًا فما هي المقاومة الثانية المطلوبة؟ للإجابة على هكذا تساؤل يمكنك العودة إلى معادلة حساب جهد الإخراج وبتطبيقها وإدخال القيم المعلومة نحصل على قيمة المقاومة الثانية المطلوبة وهي 850 أوم.

من أهم تطبيقات مجزّئ الجهد:

  • مقاييس فرق الجهد: مقياس فرق الجهد هو مقاومةٌ متغيّرةً، يمكن استخدامه لإنشاء مقسّم جهدٍ قابلٍ للتعديل، حيث يحوي على مقاومةٍ واحدةٍ ومسطرةٍ عازلةٍ تقطع المقاومة إلى نصفين، ويمكن تحريكها لتغير النسبة بين القسمين، تأتي مقاييس فرق الجهد في عبواتٍ متنوعة الأشكال، ولها العديد من التطبيقات الخاصة بها. يمكن استخدامها لإنشاء جهدٍ مرجعيٍّ، وضبط محطات الراديو وقياس الموقع، أو في العديد من التطبيقات الأخرى التي تتطلب جهد إخراجٍ متغيرٍ
  • المستشعرات أو الحساسات: العديد من أجهزة الاستشعار هي أجهزة مقاومةٍ بسيطةٍ، ومنها الخلية الكهروضوئية وهي عبارة عن مقاومةٍ متغيرةٍ تُنتج مقاومةً تتناسب مع مقدار الضوء الذي تستشعره. الأجهزة الأخرى مثل أجهزة الاستشعار المرنة، والمقاومات الحساسة للقوة، والمقاومات الحرارية، هي أيضًا مقاوماتٌ متغيِّرةٌ.
    قد ترسل أجهزة الاستشعار الأكثر تعقيدًا قراءاتها باستخدام واجهات تسلسلية، يعمل العديد من أجهزة الاستشعار بجهدٍ منخفضٍ نسبيًا، من أجل الحفاظ على الطاقة. لسوء الحظ، ليس من غير المألوف أن هذه المستشعرات ذات الجهد المنخفض ترتبط في النهاية مع متحكم يعمل بجهدٍ أعلى. هذا يأتي دور مجزئ الجهد الذي يوجد في أغلب المستشعرات.

أكمل القراءة

344 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "ماهي مجزئات الجهد"؟