
电阻分压和电阻降压一样吗?
2023-04-19 13:38:23
晨欣小编
2023-04-19 13:34:17
电阻分压和电阻降压是两个不同的概念,但是它们都是利用了电阻的单向导通性和欧姆定律。
电阻分压是指在一个串联电路中,每个电阻所分得的电压与其电阻值成正比,与其位置无关。电阻分压的公式是:
其中,$U_i$是第$i$个电阻两端的电压,$R_i$是第$i$个电阻的阻值,$U_s$是总电压,$n$是串联电阻的个数。
例如,在下图中,有三个串联的电阻$R_1 = 10 \Omega$, $R_2 = 20 \Omega$, $R_3 = 30 \Omega$,总电压为$U_s = 60 V$。那么,每个电阻所分得的电压为:
![电阻分压示意图]
可以看出,每个电阻所分得的电压与其阻值成正比,与其位置无关。这就是电阻分压的原理。
电阻降压是指在一个串联或并联电路中,通过增加一个额外的电阻来减小负载上的电压。这种额外的电阻称为降压电阻或限流电阻。降压电阻的大小取决于负载的工作电压和最大允许电流。
例如,在下图中,有一个负载$R_L = 100 \Omega$,需要工作在$5 V$的电压下。但是,供给它的总电源为$12 V$。如果直接将负载接到总电源上,那么负载上的功率为:
$$P_L = \frac{U_s^2}{R_L} = \frac{12^2}{100} = 1.44 W$$
这可能会导致负载过热或损坏。因此,需要在负载和总电源之间串联一个降压电阻$R_D$,使得负载上的实际工作电压为$5 V$。根据欧姆定律和基尔霍夫定律,可以得到:
$$U_L = U_s - U_D = U_s - I R_D = 5 V$$
其中,$U_L$是负载上的实际工作电压,$U_D$是降压电阻上的压降,$I$是负载和降压