分壓器是一種將較高電壓轉換為較低電壓的基本電路。它使用兩個串聯的電阻。輸入電壓分散在兩個電阻上,而輸出電壓則取自兩電阻之間的連接點。透過這種方式,電路可將電壓「分壓」。
想想看,就像是將滿杯的水倒入兩個較小的玻璃杯中。水就是電壓,而杯子就是電阻。每個杯子能盛多少水取決於它的大小。同樣地,較大的電阻承受較大的電壓,而較小的電阻承受較小的電壓。
共同價值
- 輸入電壓: 3.3V / 5V / 12V
- 電阻器 R1/R2: 1kΩ / 10kΩ / 100kΩ
分壓器計算機
V_in ---[ R1 ]--- V_out ---[ R2 ]--- GND
輸入數值,然後按計算。
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如何運作
分壓器使用基本的數學原理。我們使用歐姆定律。它指出電壓是電流乘以電阻。在電阻成線的電路中,所有電阻的電流都是一樣的。總電阻是 R1 加上 R2。因此,我們要找出電流。我們用輸入電壓除以總電阻。
輸出電壓是電流乘以 R2。由此可得出主要公式。V_out = V_in * (R2 / (R1 + R2))。這個公式顯示我們得到的那部分電壓。我們得到的部分取決於電阻的大小。
為什麼您需要一個
分壓器非常有用。它們有助於產生新的電壓。電路中的許多零件都需要一定的電壓。分壓器可以提供該電壓。這是獲得新電壓的簡單方法。
分壓器也可以讀取資料。有些感測器的電阻會改變。例如,光傳感器會隨著光線改變其電阻。當它的電阻改變時,分壓器的輸出電壓也會改變。我們可以測量這個變化。這會告訴我們感測器看到了什麼。光傳感器在光線下會有低電壓。它在黑暗中會有高電壓。
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常見問題
是的,分壓器確實會耗電。電阻會變熱。這些熱量就是損失的功率。這就是為什麼您不應該在需要大量電源的情況下使用分壓器。它們最適用於信號或小需求。
您可以使用直流電源的分壓器。但您一定不能將它用於需要大功率的事情上。對於大功率的需求,您應該使用電源供應器。電源供應器是另一種電路。
負載是連接到輸出端的零件。負載從分壓器獲取電源。負載會改變分壓器的工作方式。它會改變總電阻。如果使用負載,則必須更改公式。公式中必須包含負載的電阻。
在分壓器中,輸入電壓由兩個電阻分擔。總電壓出現在兩個電阻上,但輸出只取自一個電阻。由於分壓的關係,輸出電壓總是小於輸入電壓。
電位器是一種分壓器。它是一個具有可移動部分的電阻器。您可以轉動旋鈕。這會改變電阻。因此,您可以改變輸出電壓。人們使用電位器來改變音量或亮度。