Calculer les valeurs des résistances dans un diviseur de tension avec une résistance de charge est une compétence fondamentale en électronique. Que vous conceviez un circuit simple pour un projet scolaire ou que vous travailliez sur une application industrielle complexe, il est crucial de comprendre comment calculer correctement ces valeurs de résistance. En tant que fournisseur de résistances de charge, j'ai pu constater par moi-même l'importance de faire ces calculs correctement. Dans cet article de blog, je vais vous expliquer le processus de calcul des valeurs de résistance dans un diviseur de tension avec une résistance de charge, et je présenterai également certaines des résistances de charge de haute qualité que nous proposons.
Comprendre le circuit diviseur de tension
Un diviseur de tension de base se compose de deux résistances, (R_1) et (R_2), connectées en série aux bornes d'une source de tension (V_{in}). La tension de sortie (V_{out}) est prise aux bornes de l'une des résistances. La formule de calcul de la tension de sortie d'un simple diviseur de tension sans charge est donnée par :
[V_{out}=V_{in}\times\frac{R_2}{R_1 + R_2}]
Cette formule suppose qu'aucune charge n'est connectée à la sortie. Cependant, lorsqu'une résistance de charge (R_L) est connectée aux bornes de (V_{out}), la situation devient plus complexe. La résistance de charge modifie efficacement la résistance équivalente du circuit et affecte ainsi la tension de sortie.
Analyser le circuit avec une résistance de charge
Lorsqu'une résistance de charge (R_L) est connectée aux bornes de (R_2), (R_2) et (R_L) sont en parallèle. La résistance équivalente (R_{eq}) de (R_2) et (R_L) en parallèle est calculée à l'aide de la formule :
[R_{eq}=\frac{R_2\times R_L}{R_2 + R_L}]
Le nouveau circuit diviseur de tension se compose désormais de (R_1) et (R_{eq}) en série. La tension de sortie (V_{out}) peut ensuite être calculée à l'aide de la formule standard de tension - diviseur :
[V_{out}=V_{in}\times\frac{R_{eq}}{R_1+R_{eq}}]
Processus de calcul étape par étape
Supposons que nous connaissions la tension d'entrée (V_{in}), la tension de sortie souhaitée (V_{out}) et la résistance de charge (R_L). Nous voulons trouver les valeurs de (R_1) et (R_2).
- Tout d'abord, à partir de la formule (V_{out}=V_{in}\times\frac{R_{eq}}{R_1 + R_{eq}}), nous pouvons la réorganiser pour résoudre (R_{eq}) :
[V_{out}(R_1 + R_{eq})=V_{in}R_{eq}]
[V_{out}R_1+V_{out}R_{eq}=V_{in}R_{eq}]
[V_{out}R_1=(V_{in}-V_{out})R_{eq}]
[R_{eq}=\frac{V_{out}}{V_{in}-V_{out}}R_1]
- Puisque (R_{eq}=\frac{R_2\times R_L}{R_2 + R_L}), nous pouvons substituer (R_{eq}) dans cette équation.
Supposons que nous choisissions d'abord une valeur pour (R_1). Une approche courante consiste à sélectionner une valeur pour (R_1) en fonction des exigences de gestion de puissance et des valeurs de résistance disponibles.
Une fois que nous avons (R_1), nous pouvons trouver (R_{eq}) en utilisant la formule (R_{eq}=\frac{V_{out}}{V_{in}-V_{out}}R_1).
Ensuite, à partir de (R_{eq}=\frac{R_2\times R_L}{R_2 + R_L}), nous pouvons résoudre (R_2) :
[R_{eq}(R_2 + R_L)=R_2\times R_L]
[R_{eq}R_2+R_{eq}R_L=R_2\times R_L]
[R_{eq}R_L=R_2(R_L - R_{eq})]
[R_2=\frac{R_{eq}R_L}{R_L - R_{eq}}]
Considérations pratiques
- Puissance nominale: Lors de la sélection des résistances, il est important de prendre en compte leurs puissances nominales. La puissance dissipée dans une résistance (P) peut être calculée à l'aide de la formule (P = I^{2}R) ou (P=\frac{V^{2}}{R}), où (I) est le courant circulant à travers la résistance et (V) est la tension à ses bornes. Assurez-vous que la puissance nominale des résistances est suffisamment élevée pour gérer la puissance dissipée dans le circuit.
- Tolérance: Les résistances ont une valeur de tolérance, qui indique l'écart possible par rapport à leur valeur nominale. Par exemple, une résistance avec une tolérance de 5 % peut avoir une valeur réelle supérieure ou inférieure de 5 % à sa valeur indiquée. Dans les applications critiques, il peut être nécessaire d'utiliser des résistances avec une tolérance plus faible.
Nos produits de résistance de charge
En tant que fournisseur de résistances de charge, nous proposons une large gamme de résistances de charge de haute qualité pour répondre à vos besoins. NotreRésistance de charge en acier inoxydableest fabriqué en acier inoxydable de haute qualité, qui offre une excellente résistance à la corrosion et une stabilité à haute température. Il convient à une variété d’applications industrielles où les environnements difficiles constituent un problème.
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Conclusion
Le calcul des valeurs des résistances dans un diviseur de tension avec une résistance de charge nécessite une bonne compréhension de la théorie de base des circuits et quelques manipulations algébriques. En suivant les étapes décrites dans cet article de blog, vous pouvez calculer avec précision les valeurs de résistance pour votre application spécifique. Et si vous recherchez des résistances de charge de haute qualité, ne cherchez pas plus loin. Nous sommes là pour vous fournir les meilleurs produits et solutions. Si vous avez des questions ou avez besoin d'aide pour la sélection d'une résistance, n'hésitez pas à nous contacter pour une discussion sur l'approvisionnement.
Références
- Boylestad, RL et Nashelsky, L. (2017). Appareils électroniques et théorie des circuits. Pearson.
- Sedra, AS et Smith, KC (2015). Circuits microélectroniques. Presse de l'Université d'Oxford.