Divisore di tensione in serie: cosa, perché, lavoro, applicazioni, fatti dettagliati


In questo articolo, impareremo a conoscere il partitore di tensione in serie. Il partitore di tensione è noto per essere un circuito elettrico lineare che fornisce la tensione di uscita in termini di tensione di ingresso. È il collegamento di resistori in serie.

Un partitore di tensione è sempre un circuito in serie. Il partitore di tensione più semplice è costituito da due resistenze in serie. La divisione della tensione è essenziale per creare una tensione variabile che aiuti nella misurazione della tensione, creando circuiti complessi. La tensione di uscita ottenuta dalla divisione di tensione è una frazione della tensione di ingresso.

Cos'è il circuito divisore di tensione?

Un partitore di tensione è un semplice circuito lineare con elementi passivi. Funziona secondo il principio della caduta di tensione nei resistori in collegamento in serie. Mentre la tensione differisce in caso di un partitore di tensione, la corrente rimane la stessa.

Un potenziometro è uno dei dispositivi più comunemente usati che utilizza un partitore di tensione. Possiamo applicare una tensione ai terminali del potenziometro e generare la tensione di uscita. Questa tensione è proporzionale alla posizione del contatto strisciante. Spostando questo contatto, possiamo cambiare la tensione.

Partitore di tensione in regola in serie?

Il divisore di tensione in serie ci dà un'idea della tensione di uscita nel circuito ottenuta in termini di tensione di ingresso e resistenza presente nel circuito. Il divisore di tensione in serie segue la legge di ohm.

La caduta di tensione è il risultato del passaggio di corrente attraverso un resistore. Questa caduta di tensione è direttamente proporzionale alla grandezza del resistore. Secondo la regola, la tensione ai capi di qualsiasi resistore del partitore di tensione è il prodotto della tensione netta e di una frazione. Questa frazione è il rapporto tra quella resistenza e la resistenza equivalente.

Perché usare il partitore di tensione in serie?

Solo un circuito in serie è in grado di dividere la tensione quando la tensione scende nei singoli resistori mentre la corrente passa. In un circuito in parallelo, la tensione rimane la stessa e la corrente è la quantità che viene divisa.

Come suggerisce il nome, un partitore di tensione in serie divide la tensione totale in due parti uguali o diverse. Se dovessimo considerare il circuito in parallelo, la tensione sarebbe stata la stessa per ogni ramo. In serie, non ci sono ramificazioni. La corrente scorre da un resistore all'altro e diminuisce di un certo valore.

Partitore di tensione in serie- FAQ

Formula del partitore di tensione per resistori in serie

La regola del divisore di tensione afferma che la tensione viene divisa tra due componenti resistivi collegati in serie e queste tensioni divise sono funzioni della tensione di ingresso e delle resistenze in serie.

partitore di tensione nel circuito in serie
Partitore di tensione resistivo in serie; Crediti immagine: Pinterest

Qui, dalla legge di ohm, otteniamo,

Tensione attraverso R1, [Lattice] V_{1}= iR_{1} [/Lattice]

Tensione attraverso R2, [Lattice] V_{2}= iR_{2} [/Lattice]

Applicando la legge di Kirchoff, possiamo scrivere,

[Lattice] -V_{in} + V_{1} + V_{2}= 0 [/Lattice]

[Latex] V_{in} = V_{1} + V_{2}= iR_{1} + iR_{2} = i\left ( R_{1}+ R_{2} \right ) [/Latex]

Pertanto, [Latex] i = \frac{ V_{in}} {R_{1}+ R_{2}} [/Latex]

Applicando nuovamente KVL, possiamo scrivere,

[Lattice] V_{out} – iR_{2} = 0 [/Lattice]

Oppure, [Latex] V_{out}= iR_{2} = \frac{ V_{in}} {R_{1}+ R_{2}}\times R_{2} [/Latex]

Questa è la tensione di uscita divisa richiesta.

Regola del partitore di tensione per condensatori in serie

Il divisore di tensione nella regola in serie è proprio lo stesso dei resistori. Qui, la reattanza capacitiva è analoga alla resistenza. La capacità dei condensatori di opporsi al flusso di corrente è nota come reattanza capacitiva.

Partitore di tensione capacitivo in serie
Partitore di tensione capacitivo in serie; Crediti immagine: Cerca png

Reattanza capacitiva, [Latex] X_{C} = \frac{1} {2\pi fC} [/Latex] dove f è la frequenza e C è la capacità.

Pertanto, se la reattanza capacitiva netta è XC ' in serie poi [Latex] X_{C'} = \frac{1} {2\pi fC_{eq}} [/Latex]

Capacità equivalente in serie [Latex] C_{eq} = \frac{C_{1}C_{2}} {C_{1}+C_{2}} [/Latex]

[Latex] X_{C'} = \frac{1} {2\pi f \times \frac{C_{1}C_{2}} {C_{1}+C_{2}}} [/Latex]

Quindi, l'attuale [Latex] i= \frac{V_{in}} {X_{C'}} [/Latex]

Ora, [Latex] V_{out}= iX_{C_{2}}= \frac{V_{in}} {X_{C'}}\times \frac{1} {2\pi fC_{2}} [ /Lattice]

Come calcolare la tensione nel partitore di tensione?

I divisori di tensione sono componenti molto essenziali negli amplificatori e nei circuiti di controllo. Possiamo calcolare le tensioni in un circuito divisore di tensione usando alcune semplici formule derivate dalla legge di Ohm e dalla legge di Kirchhoff. 

Per calcolare la tensione attraverso qualsiasi resistore, dobbiamo moltiplicare la corrente per il rapporto tra quel valore di resistenza e la resistenza in serie equivalente del partitore di tensione. Se sono presenti altri elementi come i condensatori, la procedura sarà la stessa. Solo la resistenza sarà reattanza in quel caso. 

Fare clic per saperne di più Tensione vs caduta di tensione: analisi comparativa.

Kaushikee Banerjee

Sono un appassionato di elettronica e attualmente dedito al campo dell'elettronica e delle comunicazioni. Il mio interesse sta nell'esplorare le tecnologie all'avanguardia. Sono uno studente entusiasta e mi occupo di elettronica open source. ID LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/kaushikee-banerjee-538321175

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