Digitální učební materiál

Transkript

1 Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_B.1.09 Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Miloslav ČÁP Elektrotechnika Ročník 1 Anotace Metodický pokyn Vysvětlit princip činnosti odporových děličů a jejich výpočet Výklad spojený s ukázkou Zhotoveno Květen/2012

2 Děliče napětí V podstatě se jedná o dva (i více) rezistory zapojené do série ke svorkám el. zdroje a úbytek el. napětí na jednom z nich využijeme pro napájení dalších obvodů. Nezatížený dělič: Nezatížený dělič se v našem případě skládá ze dvojice rezistorů. Ty jsou zapojeny do série a připojeny ke zdroji.

3 Velikost U2 tohoto napětí je závislá na velikosti napětí vstupního a na poměru rezistorů. Jak můžete vyčíst ze vzorečku. Zatížený dělič: U zatíženého děliče je výpočet složitější. K celému zapojení totiž přidáváme zátěž, tedy rezistor (prozatím, později se budeme bavit i o jiných součástkách). Tento rezistor tvoří právě onu zátěž. Tu je nutné zahrnout do vzorečku. A jelikož je zařazena paralně k rezistoru R2 vzoreček se tím celkem zkomplikuje. Pokud je ovšem zátež velice malá, rozdíl dvou až tří řádů oproti rezistoru R2, lze ji zanedbat a počítat dělič jako nezatížený. Při tolerancích, jaké jsou u rezistorů, je toto řešení možné. Místo běžných rezistorů můžeme jako některý z rezistorů zařadit rezistor proměnný. A můžeme tak měnit výstupní napětí děliče.

4 Děliče jsou zapojením často používaným, Důležité je počítat s tím, že změnou velikosti zátěže se mění i el. napětí na ní. Na napěťový nezatížený dělič si předvedeme třeba problém LED diodu. Před diodu LED obvykle potřebujeme zařadit sériový odpor, aby se LEDka nespálila. Na diodě LED vzniká napěťový úbytek 1,4 až 2,2V u běžných barev (červená, oranžová, žlutá, zelená). Tato LED dioda nám v zapojení nahradí rezistor R2. Pokud tedy bude napájecí napětí 5V, bude muset na rezistoru R1 vzniknout napěťový úbytek cca 3V. Proud běžnou

5 diodou LED je asi 30mA. Potom předřadný odpor vypočítáme z Ohmova zákonu. Pokud to celé přepočítáme zpátky podle vzorce pro nezatížený dělič, dostaneme na výstupní svorce out napětí vůči zemi 2V. Tedy zároveň napěťový úbytek, který vznikl na diodě. S napěťovými děliči se v praxi budeme setkávat neustále. Dělič může vzniknout i pomocí jediné součástky a ještě může být proměnný. Můžeme využít potenciometru.

6 Musíme si ale dávat pozor na zatížení takového děliče. Nesprávným zapojením ho můžeme spálit a to převážně v krajních polohách, kdy může přes potenciometr téci relativně velký proud. Velký proud můžeme omezit rezistorem na výstupní svorce nebo sériovým odporem tak, jako u běžného děliče. Řešení se odvíjí od konkrétního požadavku.

7 Kontrolní otázky 1. Co jsou napěťové děliče a k čemu slouží 2. Popište rozdíl mezi zatíženým a nezatíženým děličem 3. Definujte vztahy pro výpočty jednotlivých děličů 4. Pomocí internetu najděte schémata, kde jsou použity napěťové děliče

8 Literatura: Schémata a značky - autor