Diviseurs de tension et de courant
Diviseur de tension
En électrotechnique, on utilise très souvent des diviseurs de tension dont le fonctionnement peut être vérifié en appliquant la règle de répartition de tension. La figure montre les circuits diviseurs de tension utilisés pour abaisser une tension d'alimentation donnée (par exemple 4, 6, 12 ou 220 V) à une tension inférieure.
Riz. 1. Circuits diviseurs de tension
Dans les appareils électriques, ainsi que lors des mesures, il est parfois nécessaire d'obtenir plusieurs tensions d'une certaine valeur à partir d'une même source. Les diviseurs de tension sont souvent (et en particulier dans la technologie à faible courant) appelés potentiomètres.
La tension partielle variable est obtenue en déplaçant le contact glissant d'un rhéostat ou autre type de résistance. La tension partielle de valeur constante peut être obtenue en poussant la résistance ou elle peut être écoutée à partir de la jonction de deux résistances distinctes.
À l'aide du contact glissant, la tension partielle requise pour le récepteur avec une résistance (résistance de charge) peut être modifiée en douceur, tandis que le contact glissant permet une connexion en parallèle des résistances dont la tension partielle est supprimée.
Les résistances sont utilisées dans le cadre du diviseur de tension pour obtenir une valeur de tension fixe. Dans ce cas, la tension de sortie Uout est connectée à l'entrée Uin (à l'exclusion de l'éventuelle résistance de charge) via la connexion suivante :
Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)
Riz. 2. Diviseur de tension
Un exemple. À l'aide d'un diviseur de résistance, vous devez obtenir une tension de 1 V dans une charge de 100 kOhm à partir d'une source CC de 5 V. Le rapport de division de tension requis est de 1/5 = 0,2. Nous utilisons un séparateur dont le schéma est représenté sur la fig. 2.
La résistance des résistances R1 et R2 doit être nettement inférieure à 100 kΩ. Dans ce cas, lors du calcul du diviseur, la résistance de charge peut être négligée.
Donc, R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2
R2 = 0,2R1 + 0,2R2.
R1 = 4R2
Par conséquent, vous pouvez choisir R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm. La résistance R1 est obtenue par connexion en série de résistances standard 1,8 et 2,2 kOhm, réalisées à base d'un film métallique avec une précision de ± 1% (puissance 0,25 W).
Il convient de rappeler que le diviseur lui-même consomme du courant de la source primaire (dans ce cas 1 mA) et ce courant augmentera à mesure que la résistance des résistances du diviseur diminue.
Des résistances de haute précision doivent être utilisées pour obtenir la valeur de tension spécifiée.
L'inconvénient d'un simple diviseur de tension à résistance est qu'avec un changement de résistance de charge, la tension de sortie (Uout) du diviseur change. Pour réduire l'influence de la charge sur U, vous devez choisir la vitesse R2 au moins 10 fois inférieure à la résistance de charge minimale.
Il est important de se rappeler que lorsque la résistance des résistances R1 et R2 diminue, le courant consommé par la source de tension d'entrée augmente. Normalement, ce courant ne doit pas dépasser 1-10 mA.
Diviseur de courant
Des résistances sont également utilisées pour diriger une partie donnée du courant total vers le bras correspondant du diviseur. Par exemple, dans le schéma de la fig. 3 le courant Az fait partie du courant total Azv déterminé par les résistances des résistances R1 et R2, c'est-à-dire on peut écrire que Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)
Un exemple. L'aiguille du multimètre dévie jusqu'à la pleine échelle si le courant continu dans la bobine mobile est de 1 mA. La résistance active de l'enroulement de la bobine est de 100 ohms.Calculer la résistance shunt de mesure de sorte que l'aiguille de l'appareil s'écarte au maximum à un courant d'entrée de 10 mA (voir Fig. 4).
Riz. 3. Diviseur de courant
Riz. 4.
Le rapport de partage actuel est donné par le rapport :
Iout / Iout = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ohms
Donc,
0.1R1 + 0.1R2 = R1
0.1R1 + 10 = R1
R1 = 10/0,9 = 11,1 ohms
La résistance requise de la résistance R1 peut être obtenue en connectant en série deux résistances à couches épaisses standard de 9,1 et 2 ohms avec une précision de ± 2 % (0,25 W). Notez à nouveau que sur la Fig. 3 la résistance R2 est résistance interne de l'appareil de mesure.
Des résistances de haute précision (± 1%) doivent être utilisées pour assurer une bonne précision dans la division des courants.