Делитель напряжения

Схема делителя напряжения показана на рис.1.7, а. Делитель напряжения очень часто встречается в различных схемах. Найдем U_вых схемы.

U_вых = I R₂ = U_вхR₂ / (R₁+R₂).

Схема так названа, потому что входное напряжение делится между напряжениями на резисторах пропорционально их величинам. Действительно, так как через резисторы протекает один и тот же ток, получим

I = U_R1/R₁= U_R2/R₂, т.е U_R1/U_R2 = U₁/U₂.

Делитель напряжения часто используется для получения напряжения нужной величины из большего напряжения. Пусть U_вх = 15 В, R₁ = 2 кОм, а R₂ = 1 кОм. Найдем выходное напряжение U_вых. Подставляя в формулу для выходного напряжения делителя значения входного напряжения и резисторов получим результат U_вых = 5 В. Таким образом мы из напряжения 15 В получили напряжение на выходе делителя, равное 5 В. Подбирая величины сопротивлений можно получить на выходе любое напряжение ниже 15 В. Выход делителя напряжения можно использовать в качестве источника напряжения. Но что произойдет с выходным напряжением, если к выходу подключить сопротивление нагрузки, например 1 кОм? Учитывая, что параллельно сопротивлению R₂ подключено сопротивление нагрузки R_н такой же величины, то эквивалентное сопротивление будет равно 0,5 кОм. Воспользовавшись формулой

для выходного напряжения делителя получим U_вых = 3 В. Напряжение уменьшилось. Значит, делитель напряжения мы не можем использовать в качестве идеального источника тока, т.к. величина выходного напряжения зависит от выходного тока. Следовательно, делитель напряжения следует рассматривать как реальный источник напряжения. Правомочность замены схемы делителя напряжения схемой реального источника напряжения дает теорема об эквивалентном генераторе.