Делитель напряжения и резистор в серии

В чем разница между делителем напряжения и простым использованием резистора в серии.

Так, например, у меня есть входное напряжение с напряжением 12 В и два резистора в делителе напряжения, R1 = 10 кОм и R2 = 10 кОм, поэтому мое напряжение равномерно разделено до 6 В. Чем это отличается от наличия одного резистора (R = 6 кОм, I = 1 мА) последовательно?

Если вы возьмете 1 мА из цепи делителя резистора, которую вы упомянули, она будет выдавать один вольт (через верхний резистор будет протекать 1,1 мА, таким образом, падение составит 11 вольт; из этого 1,1 мА 0,1 мА пройдет через нижний резистор, а остальные 1мА войдет в вашу нагрузку). Резистор 6K будет падать на 6 вольт, таким образом подавая 6 вольт на нагрузку 100 мА.

Если ток нагрузки или сопротивление нагрузки является известным постоянным значением, можно рассчитать последовательное сопротивление, которое преобразует известное входное напряжение в любое требуемое известное, более низкое напряжение нагрузки. Однако, если ток или сопротивление нагрузки точно не известны, отклонения от идеального значения приведут к тому, что напряжение нагрузки будет отличаться от того, что предполагается. Чем больше разница между входным напряжением и напряжением нагрузки, тем больше изменение напряжения нагрузки.

Добавление нагрузочного резистора эффективно добавит известную фиксированную нагрузку в дополнение к потенциально переменной. Предположим, что у одного был 12-вольтовый источник, и предполагаемая нагрузка составляла 10 мкА +/- 5 мкА при 6 вольт. Если использовать только последовательный резистор, рассчитанный на корпус 10 мкА (600 К), он будет падать только на 3 В при 5 мкА (при подаче 9 вольт на нагрузку) и на 9 В при 15 мкА (при подаче 3 вольт на нагрузку). Добавление резистора 6,06 кОм параллельно нагрузке приведет к тому, что общее потребление тока составит около 1000 мА +/- 0,005 мА, что потребует замены верхнего резистора на 6 кОм; поскольку изменения тока нагрузки будут влиять только на общий ток примерно на 0,5%, они будут влиять только на падение напряжения верхнего резистора примерно на 0,5%.

Если напряжение источника стабильно, а выходной ток мал, делитель напряжения может быть практическим средством генерации стабильного напряжения. К сожалению, для того, чтобы делитель напряжения генерировал стабильное напряжение, величина тока, подаваемого через нижний резистор (и, таким образом, теряемого), должна быть большой относительно возможного абсолютного изменения тока нагрузки. Обычно это не проблема, когда выходной ток порядка пикоамперов, иногда допустимо, когда выходной ток порядка микроампер, и обычно становится неприемлемым, когда выходной ток порядка ампер.

Единственный резистор не делит напряжение.
Для идеального источника 12 В с последовательным 6k вы получаете 12 В с сопротивлением 6 кОм (выходной). $\Omega$

Центр из двух резисторов по 10 кОм, подключенных последовательно к одному источнику, будет обеспечивать 6 В с сопротивлением 5 кОм . Таким образом, нет никакой разницы между этим и источником 6 В с 5k в серии.$\Omega$

Если у вас действительно есть 1 мА, тогда подойдет один резистор. 1 мА будет поступать на вход цепи, следующий за резистором, и поэтому будет иметь входное сопротивление 6 кОм (6 В / 1 мА). Таким образом, в конце концов вы получите два резистора: один, который вы поместили, и входное сопротивление. В случае , если вы строите делитель с двумя 10k резисторов иметь в виде , что входное сопротивление следующего контура параллельно нижней резистор. Все, кроме входа с высоким импедансом (например, вход операционного усилителя), уменьшит 6 В на узле.$\Omega$
$\Omega$

Чем это отличается от

«Отличается» от того, каким образом?

Два очевидных различия заключаются в схеме эквивалентного выхода (предполагается, что вы имеете в виду, что центральным узлом делителя напряжения является выход) и в нагрузке, представленной на входе напряжения.

Выход делителя напряжения соответствует тэвениновскому эквиваленту 6 В с выходным сопротивлением 5 кОм. Выход резистора + нагрузка источника тока 1 мА = 6 В с выходным сопротивлением 6 кОм.

Нагрузка на источник питания для делителя напряжения составляет 0,6 мА при нагрузке 20 К; нагрузка на источник питания для резистора + источника тока является нагрузкой источника тока (постоянный ток).

Я думаю, здесь есть некоторая путаница, а также хорошее мышление. Разница в задаваемом вопросе, возможно, отсутствует, если вы просто хотите понизить напряжение на 6 вольт по сравнению с 12 вольтами. Это будет зависеть от приложения. Либо может быть успешным в правильной ситуации.

В случае делителя, центральная точка будет 6 вольт, если нагрузка на центральную точку не берет тока, а в одиночном резисторе с 1 мА выходной сигнал будет 6 вольт, если нагрузка принимает ровно 1 мА. Но они являются двумя различными приложениями, и ни одно из них не будет точным, если нагрузка не равна бесконечному импедансу в первом случае или 6 кОм на возврат 12 В (или току потребления 1 мА) во втором случае.

Если вы собираетесь использовать делитель напряжения для создания одного уровня напряжения из другого, то вы можете сделать это с помощью делителя напряжения, но вам нужно знать, каково полное сопротивление оконечных точек, чтобы вы могли рассчитать полное напряжение цепи и ток, и если вы можете рассматривать любое завершение как идеальный источник тока или напряжения (что позволяет игнорировать его полное сопротивление). Если предположить, что делитель в исходной задаче находится между источником 12 В и его возвратом, а источник напряжения имеет достаточно низкий импеданс, чтобы его можно было игнорировать, тогда ответ на вопрос зависит от того, какое сопротивление точки выхода является для источника 12 В или возврат 12 вольт. Чтобы увидеть напряжение в выходной точке делителя,

Если импедансы нагрузки на несколько порядков превышают 6К, то в большинстве случаев вы можете их игнорировать.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}