Калькулятор делителя напряжения на резисторах

Делитель напряжения из двух резисторов применяют, когда из входного напряжения нужно получить меньшее: подать сигнал на вход АЦП микроконтроллера, сформировать опорное напряжение, измерить напряжение батареи. Калькулятор помогает проверить, какое напряжение получится на выходе и не перегреются ли резисторы.

Подготовьте входное напряжение в вольтах (из паспорта источника питания или по замеру мультиметром) и номиналы обоих резисторов в омах. Номинал берут из маркировки резистора или схемы; килоомы переведите в омы: 1 кОм = 1000 Ом, 4,7 кОм = 4700 Ом.

Верхний резистор стоит между входом и точкой съёма, нижний - между точкой съёма и землёй; выходное напряжение снимается с нижнего. Частая ошибка - перепутать их местами: тогда на выходе получится "зеркальное" напряжение. Вторая ошибка - ввести номинал в килоомах в поле, где нужны омы.

Расчёт сделан для делителя без нагрузки. Нагрузка, подключённая к выходу, оказывается параллельно нижнему резистору и понижает выходное напряжение тем сильнее, чем ближе её сопротивление к нему. На практике сопротивление нагрузки берут хотя бы на порядок больше нижнего резистора.

По результатам "Мощность на верхнем резисторе" и "Мощность на нижнем резисторе" выбирают резисторы по допустимой рассеиваемой мощности. "Ток через делитель" показывает, сколько делитель потребляет от источника.

Работы в электроустановках под напряжением выполняет только специалист с допуском. Расчёт предназначен для подбора компонентов и не заменяет проект.

Резисторы делителя соединены последовательно, поэтому через них течёт один и тот же ток. Расчёт основан на законе Ома: напряжение = сопротивление * ток (IEC 60050, Международный электротехнический словарь) - и втором правиле Кирхгофа.

Суммарное сопротивление = Верхний резистор + Нижний резистор
Выходное напряжение = Входное напряжение * Нижний резистор / Суммарное сопротивление
Коэффициент деления = Суммарное сопротивление / Нижний резистор
Ток через делитель = Входное напряжение / Суммарное сопротивление
Мощность на верхнем резисторе = Ток через делитель^2 * Верхний резистор
Мощность на нижнем резисторе = Ток через делитель^2 * Нижний резистор
Мощность всего делителя = Входное напряжение * Ток через делитель

• Суммарное сопротивление - в омах.
• Выходное напряжение - в вольтах, округление до 4 знаков. Выходное напряжение равно входному, делённому на коэффициент деления.
• Коэффициент деления (вход / выход) - безразмерный, округление до 4 знаков.
• Ток через делитель - в амперах, округление до 6 знаков.
• Мощность на верхнем и на нижнем резисторе - мощность на резисторах, плюс мощность всего делителя. Все мощности в ваттах, округление до 5 знаков. Сумма мощностей на верхнем и нижнем резисторе совпадает с мощностью всего делителя - это удобная самопроверка.

Ограничения: делитель считается ненагруженным (холостой ход), допуск номиналов резисторов не учитывается. Если оба сопротивления равны нулю, это короткое замыкание источника, и калькулятор выдаст ошибку деления на ноль.

Пример: 12 В, верхний резистор 1000 Ом, нижний 2000 Ом.

Суммарное сопротивление = 1000 + 2000 = 3000 Ом
Ток через делитель = 12 / 3000 = 0,004 А
Выходное напряжение = 12 * 2000 / 3000 = 8 В
Коэффициент деления = 1,5
Мощность на верхнем резисторе = 0,016 Вт, на нижнем = 0,032 Вт, всего делителя = 0,048 Вт