Mae rhannwr foltedd yn eich helpu i dorri un foltedd yn ddarnau llai gyda gwrthyddion. Gallwch ddefnyddio cylchedau rhannwr foltedd i gael gwahanol folteddau o un ffynhonnell bŵer. Meddyliwch am ddau wrthydd wedi'u cysylltu mewn llinell. Os gwiriwch y foltedd dros un gwrthydd, dim ond rhan o'r foltedd cyfan a gewch. Mae'r gosodiad hawdd hwn yn caniatáu ichi roi pŵer i synwyryddion neu electroneg arall sydd angen foltedd is.
Cylchedau Rhannwr Foltedd
Diffiniad
Mae cylchedau rhannu foltedd yn helpu i rannu foltedd yn symiau llai. defnyddio gwrthyddion i wneud gwahanol folteddau o un ffynhonnell bŵer. Rydych chi'n cysylltu'r gwrthyddion mewn rhes i adeiladu'r gylched. Mae'r foltedd yn gostwng ym mhob gwrthydd. Gallwch chi wirio'r foltedd mewn gwahanol fannau yn y gylched. Fel hyn, rydych chi'n cael y foltedd sydd ei angen ar gyfer synwyryddion neu electroneg arall.
Swyddogaeth Sylfaenol
Mae cylchedau rhannwr foltedd yn rhannu'r foltedd cyfan rhwng gwrthyddion. Rydych chi'n rhoi'r gwrthyddion mewn llinell, neu gyfres. Mae'r foltedd yn hollti yn dibynnu ar werth pob gwrthydd. I gael foltedd is, mesurwch ar draws un gwrthydd yn unig. Gallwch chi newid y foltedd allbwn trwy ddewis gwerthoedd gwrthydd gwahanol. Mae hyn yn gwneud cylchedau rhannwr foltedd yn ddefnyddiol ar gyfer llawer o brosiectau electroneg.
Awgrym: Gall cylchedau rhannwr foltedd bweru pethau sydd angen llai o foltedd na'ch prif bŵer.
Enghraifft Syml
Dyma enghraifft hawdd. Mae gennych chi fatri sy'n rhoi 9 folt. Dim ond 3 folt sydd eu hangen arnoch chi ar gyfer synhwyrydd. Gallwch chi ddefnyddio dau wrthydd i wneud cylched rhannwr foltedd. Os yw'r ddau wrthydd yr un peth, mae'r foltedd yn rhannu'n gyfartal. Mae pob gwrthydd yn cael 4.5 folt. Os yw un gwrthydd yn fwy, mae'n cael mwy o foltedd.
Dyma ddiagram syml:
[Battery]---[R1]---[R2]---[Ground]
| |
Vout 0V
Mae R1 ac R2 ill dau yn wrthyddion.
Vout yw'r foltedd rydych chi'n ei wirio ar draws R2.
Mae foltedd y batri yn rhannu rhwng R1 ac R2.
Gallwch ddefnyddio'r gylched hon i gael y foltedd rydych chi ei eisiau. Rhowch gynnig ar ddefnyddio gwahanol werthoedd gwrthydd i weld sut mae'r foltedd yn newid. Mae cylchedau rhannu foltedd yn gadael i chi reoli'r foltedd yn eich prosiectau.
Gostyngiad Foltedd a Chyfrifiad
Deddf Ohm
Gallwch ddefnyddio cyfraith Ohm i ddeall sut mae gostyngiad foltedd yn digwydd mewn cylched rhannwr foltedd. Mae cyfraith Ohm yn dweud bod foltedd yn hafal i'r cerrynt wedi'i luosi â gwrthiant. Os oes gennych wrthydd mewn cylched, mae'r gostyngiad foltedd ar ei draws yn dibynnu ar y cerrynt a gwerth y gwrthydd. Gallwch ysgrifennu'r hafaliad fel hyn:
V = I × R
Os ydych chi'n gwybod y foltedd mewnbwn a'r gwerthoedd gwrthydd, gallwch chi ddod o hyd i'r cerrynt. Mae'r cerrynt yn aros yr un fath trwy bob gwrthydd mewn cylched gyfres. Gallwch chi ddefnyddio cyfraith Ohm i ddod o hyd i'r gymhareb gostyngiad foltedd ar gyfer pob gwrthydd.
Nodyn: Mae cyfraith Ohm yn eich helpu i ragweld faint o foltedd y bydd pob gwrthydd yn ei gael yn eich rhannwr foltedd.
Cyfraith Kirchoff
Mae cyfraith foltedd Kirchoff yn eich helpu i weld sut mae foltedd yn hollti mewn cylched. Mae'r gyfraith hon yn dweud bod cyfanswm y foltedd o amgylch dolen gaeedig yn hafal i sero. Os ydych chi'n adio'r holl ostyngiadau foltedd mewn cylched gyfres, maen nhw'n hafal i'r foltedd mewnbwn. Gallwch ddefnyddio cyfraith foltedd Kirchoff i wirio'ch gwaith pan fyddwch chi'n adeiladu rhannwr foltedd.
Er enghraifft, os oes gennych ddau wrthydd mewn cylched a foltedd mewnbwn, mae swm y gostyngiad foltedd ar draws pob gwrthydd yn hafal i'r foltedd mewnbwn. Mae hyn yn eich helpu i sicrhau bod hafaliadau eich rhannwr foltedd yn gywir.
Hafaliadau Allweddol
Mae angen i chi ddefnyddio'r hafaliad cywir i ddod o hyd i'r foltedd allbwn mewn rhannwr foltedd. Mae'r hafaliad craidd ar gyfer rhannwr foltedd dau wrthydd syml yn edrych fel hyn:
Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
Vin yw'r foltedd mewnbwn.
Vout yw'r foltedd allbwn.
R1 yw'r gwrthydd cyntaf.
R2 yw'r ail wrthydd.
Mae'r hafaliad hwn yn dangos sut mae'r cymhareb gostyngiad foltedd yn dibynnu ar werthoedd y gwrthydd. Gallwch newid yr allbwn trwy ddewis gwrthyddion gwahanol. Os ydych chi eisiau dod o hyd i'r cerrynt yn y gylched, defnyddiwch yr hafaliad hwn:
I = Vin / (R1 + R2)
Gallwch ddefnyddio'r hafaliadau hyn i ddylunio eich cylched rhannwr foltedd eich hun.
Icon | Ystyr |
|---|---|
gwin | Foltedd mewnbwn |
vowt | foltedd allbwn |
R1 | Gwrthydd cyntaf |
R2 | Ail wrthydd |
I | Cyfredol |
Cyfrifiad Sampl
Gadewch i ni roi cynnig ar broblem enghreifftiol. Rydych chi eisiau cael foltedd allbwn o 3 folt o foltedd mewnbwn o 5 folt. Rydych chi'n defnyddio dau wrthydd yn eich cylched. Mae R1 yn 2 kΩ. Mae R2 yn 3 kΩ.
Ysgrifennwch hafaliad y rhannwr foltedd:
Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))Plygiwch y gwerthoedd i mewn:
Vout = 5 × (3 / (2 + 3)) Vout = 5 × (3 / 5) Vout = 5 × 0.6 Vout = 3 volts
Rydych chi'n cael foltedd allbwn o 3 folt. Y gymhareb gostyngiad foltedd ar gyfer R1 ac R2 yw 2:3. Y gostyngiad foltedd ar draws R1 yw 2 folt. Y gostyngiad foltedd ar draws R2 yw 3 folt. Mae cyfanswm y gostyngiad foltedd yn hafal i'r foltedd mewnbwn.
Gallwch hefyd ddod o hyd i'r cerrynt yn y gylched:
I = Vin / (R1 + R2)
I = 5 / (2 + 3)
I = 5 / 5
I = 1 mA
Awgrym: Gwiriwch bob amser fod cyfanswm y gostyngiad foltedd ar draws pob gwrthydd yn hafal i'r foltedd mewnbwn. Mae hyn yn cadw'ch cylched yn ddiogel ac yn gweithio.
Gallwch ddefnyddio'r hafaliadau hyn i ddylunio cylchedau rhannwr foltedd ar gyfer synwyryddion, LEDs, neu electroneg arall. Rhowch gynnig ar newid gwerthoedd y gwrthydd i weld sut mae'r foltedd allbwn yn newid. Fe welwch sut mae cymhareb gostyngiad foltedd yn effeithio ar yr allbwn.
Defnyddiau Ymarferol Rhannwyr Foltedd
10% Rheolau
Pan fyddwch chi'n gweithio gyda chylchedau rhannwr foltedd, mae angen i chi feddwl am y rheol 10%. Mae'r rheol hon yn eich helpu i wneud yn siŵr bod eich dylunio cylched yn rhoi'r foltedd rydych chi ei eisiau i chi. Mae'r rheol 10% yn dweud y dylai'r llwyth sy'n gysylltiedig â'ch rhannwr foltedd dynnu llai na 10% o'r cerrynt sy'n llifo trwy'r rhannwr. Os dilynwch y rheol hon, rydych chi'n cadw'r foltedd allbwn yn gyson. Rydych chi'n osgoi newidiadau mawr mewn foltedd pan fyddwch chi'n cysylltu dyfais.
Awgrym: Gwiriwch y gymhareb cerrynt rhwng eich llwyth a'r rhannwr bob amser. Mae hyn yn cadw'ch foltedd yn gywir.
Llwytho Effeithiau
Mae effeithiau llwytho yn digwydd pan fyddwch chi'n cysylltu dyfais â'ch rhannwr foltedd. Mae'r ddyfais yn gweithredu fel gwrthydd arall yn y gylched. Mae'r gwrthydd ychwanegol hwn yn newid y gwrthiant cyfanswm a'r gymhareb foltedd. Os yw'r llwyth yn tynnu gormod o gerrynt, mae'r foltedd allbwn yn gostwng. Rydych chi'n gweld y broblem hon mewn llawer o brosiectau dylunio cylchedau. Er mwyn osgoi effeithiau llwytho, mae angen i chi dewis gwerthoedd gwrthydd sy'n cadw'r foltedd yn agos at eich targed.
Dyma dabl cyflym i ddangos sut mae effeithiau llwytho yn newid yr allbwn:
Gwrthiant Llwyth | Foltedd Allbwn | Newid Cymhareb |
|---|---|---|
uchel | Yn aros yn gyson | bach |
isel | Diferion | Mawr |
Enghraifft Dylunio
Beth am edrych ar enghraifft ddylunio sy'n defnyddio'r rheol 10%. Rydych chi eisiau cael 5 folt o ffynhonnell 12-folt ar gyfer synhwyrydd. Mae angen 1 mA ar eich synhwyrydd. Rydych chi'n dechrau dyluniad eich cylched trwy ddewis cerrynt ar gyfer y rhannwr. Os ydych chi eisiau i gerrynt y rhannwr fod o leiaf 10 mA, y gymhareb o gerrynt llwyth i gerrynt y rhannwr yw 1:10. Rydych chi'n defnyddio'r hafaliad rhannwr foltedd i ddod o hyd i werthoedd gwrthydd. Rydych chi'n gwirio'r foltedd gyda'ch synhwyrydd wedi'i gysylltu. Os yw'r foltedd yn aros yn agos at 5 folt, mae eich dyluniad yn gweithio. Os na, rydych chi'n addasu gwerthoedd y gwrthydd ac yn ailadrodd y broses.
Cofiwch: Mae dyluniad cylched da bob amser yn gwirio am effeithiau llwytho ac yn defnyddio'r gymhareb gywir ar gyfer foltedd sefydlog.
Byddwch yn gweld defnyddiau ymarferol o rannwyr foltedd mewn cylchedau synhwyrydd, rheolyddion sain, a mewnbynnau microreolyddion. Pan fyddwch chi'n dilyn y rheol 10%, rydych chi'n gwneud eich cylched rhannwr foltedd yn fwy dibynadwy. Rydych chi'n defnyddio'r gymhareb gywir a'r camau dylunio i gadw'ch foltedd yn gyson mewn prosiectau byd go iawn.
Cymhlethdodau Cylchedau Rhannwr Foltedd
Ysgol Foltedd
Gallwch chi adeiladu ysgol foltedd trwy gysylltu sawl gwrthydd yn olynol. Mae'r strwythur hwn yn edrych fel grisiau ysgol. Mae pob gwrthydd yn gweithredu fel cam. Rydych chi'n cysylltu un pen yr ysgol â ffynhonnell foltedd a'r pen arall â'r ddaear. Mae'r foltedd yn gostwng ychydig ym mhob cam. Mae'r drefniant hwn yn eich helpu i gael llawer o wahanol lefelau foltedd o un ffynhonnell.
Mae ysgol foltedd yn rhoi mwy na dim ond dau foltedd i chi. Gallwch chi dapio i'r gylched ym mhob nod rhwng gwrthyddion. Mae pob tap yn rhoi foltedd gwahanol i chi. Mae hyn yn gwneud yr ysgol foltedd yn ddefnyddiol mewn llawer o brosiectau. Rydych chi'n aml yn gweld hyn mewn trawsnewidyddion analog-i-ddigidol neu cylchedau synhwyryddMae sefydlogrwydd pob cam foltedd yn dibynnu ar y gwerthoedd gwrthydd a ddewiswch.
Awgrym: Defnyddiwch wrthyddion gwerth cyfartal ar gyfer camau foltedd cyfartal yn eich ysgol.
Cyfrifiad Nod
Gallwch ddod o hyd i'r foltedd ym mhob nod mewn ysgol foltedd gan ddefnyddio mathemateg syml. Dechreuwch trwy gyfrif cyfanswm y gwrthyddion. Os ydych chi'n defnyddio gwrthyddion gwerth cyfartal, mae'r foltedd yn gostwng yn gyfartal ym mhob nod. Er enghraifft, os oes gennych chi bedwar gwrthydd a ffynhonnell 12-folt, mae pob cam yn gostwng 3 folt.
Dyma ffordd gyflym o gyfrifo folteddau nod:
Cyfrifwch gyfanswm y gwrthyddion (N).
Rhannwch y foltedd cyfan â N i gael y gostyngiad foltedd fesul gwrthydd.
Lluoswch y gostyngiad â nifer y camau o'r ddaear i'ch nod.
Dyma dabl ar gyfer ysgol pedair cam gyda ffynhonnell 12-folt:
Nôd | Voltedd (V) |
|---|---|
0 | 0 |
1 | 3 |
2 | 6 |
3 | 9 |
4 | 12 |
Gallwch ddefnyddio'r dull hwn ar gyfer unrhyw ysgol foltedd. Mae hyn yn eich helpu i ddylunio cylchedau gyda lefelau foltedd sefydlog ym mhob nod. Cymhlethdodau cylchedau rhannwr foltedd dod yn glir pan welwch sut mae pob cam yn effeithio ar sefydlogrwydd ac allbwn eich cylched.
Rydych chi wedi dysgu sut mae cylchedau rhannwr foltedd yn gwneud gwahanol folteddau. Rydych chi hefyd wedi dysgu defnyddio mathemateg i ddod o hyd i foltedd a cherrynt. Mae dewis y gwerthoedd gwrthydd cywir yn helpu i gadw'r foltedd yn gyson. Mae hyn yn gwneud i'ch cylched weithio'n well. Rhowch gynnig ar wneud eich rhannwr foltedd neu'ch ysgol foltedd eich hun.
Defnyddiwch werthoedd gwrthyddion gwahanol i weld beth sy'n digwydd.
Gwiriwch y foltedd ym mhob man yn eich cylched.
Os ydych chi eisiau dysgu mwy, rhowch gynnig ar efelychwyr cylched ar-lein neu becynnau ymarferol.
Cwestiynau Cyffredin
Beth yw rhannwr foltedd a pham rydych chi'n ei ddefnyddio?
Mae rhannwr foltedd yn rhannu foltedd yn rhannau llai. Rydych chi'n ei ddefnyddio i pweru pethau sydd angen llai o folteddMae'n eich helpu i wneud gwahanol folteddau ar gyfer synwyryddion neu ficroreolyddion.
Sut ydych chi'n dewis gwerthoedd gwrthydd ar gyfer rhannwr foltedd?
Dewiswch werthoedd gwrthyddion i gael y foltedd rydych chi ei eisiau. Defnyddiwch yr hafaliad rhannwr foltedd i'ch helpu. Rhowch gynnig ar wahanol barau gwrthyddion nes i chi gael y foltedd cywir. Fel hyn, gallwch chi osod y foltedd ar gyfer eich prosiect.
A all rhannwr foltedd bweru llwythi trwm?
Peidiwch â defnyddio rhannwr foltedd ar gyfer llwythi trwm. Mae'r foltedd allbwn yn gostwng os yw'r llwyth yn defnyddio gormod o gerrynt. Gwiriwch y llwyth bob amser a dilynwch y rheol 10%. Mae hyn yn cadw'ch rhannwr foltedd i weithio'n dda.
Pam mae'r allbwn yn newid pan fyddwch chi'n cysylltu dyfais â rhannwr foltedd?
Mae cysylltu dyfais yn ychwanegu gwrthydd arall at y gylched. Mae hyn yn newid y gwrthiant cyfan a'r foltedd allbwn. Mae cymhareb gostyngiad foltedd yn eich helpu i ddyfalu beth fydd yn digwydd gyda gwahanol lwythi.
Ble rydych chi'n gweld cylchedau rhannwr foltedd mewn bywyd go iawn?
Rydych chi'n gweld cylchedau rhannwr foltedd mewn cylchedau synhwyrydd a rheolyddion sain. Maent hefyd mewn mewnbynnau microreolyddion. Mae'r cylchedau hyn yn eich helpu i gael y foltedd cywir ar gyfer pob rhan. Rydych chi'n defnyddio rhannwyr foltedd mewn llawer o brosiectau electroneg.
