مقسم ولتاژ

مقسم ولتاژ (انگلیسی: Voltage divider) یک عنصر غیرخطی مدار الکتریکی است که برای تقسیم ولتاژ استفاده می‌شود. به این معنی که در خروجی کسری از ولتاژ ورودی را تحویل می‌دهد. یکی از انواع مقسم‌های ولتاژ مقسم ولتاژ مقاومتی است. مقسم ولتاژهای مقاومتی معمولاً برای ایجاد ولتاژهای مرجع یا برای کاهش اندازهٔ ولتاژ به نحوی که بتوان آن را اندازه گرفت استفاده می‌شوند. برای جریان مستقیم یا جریان با فرکانس نسبتاً پایین مقسم ولتاژ مقاومتی دقت مناسبی دارد؛ ولی در جایی که پاسخ فرکانسی در باند وسیعی مورد نیاز است (مانند پروب اسیلوسکوپ) مقسم ولتاژ ممکن است عناصر خازنی مورد نیاز باشد تا اثر خازنی بار را جبران نماید.

یک مقسم ولتاژ ساده

روابط ریاضی

$V_{\mathrm {out} }={\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}\cdot V_{\mathrm {in} }$

اثبات با استفاده از قانون اهم:

$V_{\mathrm {in} }=I\cdot (Z_{1}+Z_{2})$

$V_{\mathrm {out} }=I\cdot Z_{2}$

$I={\frac {V_{\mathrm {in} }}{Z_{1}+Z_{2}}}$

$V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {in} }\cdot {\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}$

$H={\frac {V_{out}}{V_{in}}}={\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}$

مثال

مقسم مقاومتی

یک مقسم مقاومتی ساده

$V_{\mathrm {out} }={\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}\cdot V_{\mathrm {in} }$

اگر R₁ = R₂ آنگاه

$V_{\mathrm {out} }={\frac {1}{2}}\cdot V_{\mathrm {in} }$

اگر V_out=6V and V_in=9V، آنگاه:

${\frac {V_{\mathrm {out} }}{V_{\mathrm {in} }}}={\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}={\frac {6}{9}}={\frac {2}{3}}$

برای R1:

$R_{1}={\frac {R_{2}\cdot V_{\mathrm {in} }}{V_{\mathrm {out} }}}-R_{2}=R_{2}\cdot ({{\frac {V_{\mathrm {in} }}{V_{\mathrm {out} }}}-1})$

برای R2:

$R_{2}=R_{1}\cdot {\frac {1}{({{\frac {V_{\mathrm {in} }}{V_{\mathrm {out} }}}-1})}}$

جستارهای وابسته

• مبدل دی‌سی به دی‌سی
• مقسم جریان

منابع

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Voltage divider». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۲ مارس ۲۰۱۵.

پیوند به بیرون

• Voltage divider and current calculator with variable count of resistors
• Voltage divider or potentiometer calculations
• Voltage divider tutorial video in HD
• Online calculator to choose the values by series E24, E96
• Online voltage divider calculator: chooses the best pair from a given series and also gives the color code
• Java based search tool for analysing a potential divider circuit
• Voltage divider theory - RC low-pass filter example and voltage divider using نظریه تونن