При проектирането на електрически вериги са възможни ситуации, когато във веригата протича ток с определена величина, а натоварването е проектирано за значително по-ниска консумация. Специално за този случай бяха измислени оригинални схеми, наречени делители на тока. Тяхната работа се основава на закона на Кирххоф, известен от курса по физика.
Определение и принцип на действие
Разделителят на тока е специална електрическа верига от техните 2 резистора, чрез която е възможно да се раздели общият ток I на два компонента (снимка по-долу).
Всеки от компонентите I1 и I2 приема стойности в зависимост от съотношението на двата резистора (те са обратно пропорционални на него). При равни резистори през всеки от тях ще тече половината ток.
Забележка: Теоретичната основа на принципа на действие на резистивен делител е основният закон на Кирххоф (сумите на токовете на изхода и на входа са равни).
Понякога, за фигуративно представяне, електронният поток се сравнява с бърза река, в която скоростта на движение на водата съответства на тока в проводника. Ако разделим канала му на две равни и паралелни течащи части, тогава налягането на водата във всяка от тях (текущата сила) ще намалее точно наполовина.
Анализ на веригата за споделяне на ток
Като начало нека го представим във формата по-долу.
Потенциалната разлика (напрежение) между входната точка "A" и изхода "B" са еднакви и за двата резистора. Всеки от тях има собствено съпротивление и сумата им се изчислява по формулата за паралелно свързване, дадена по-долу:
Според правилото на Kirchhoff (първо), общият ток се определя като сбор от два компонента, разклоняващи се по вериги. И токовете във всяка от тези вериги се определят от формулите, които включват стойностите на резисторите, инсталирани в тях. С други думи, това може да се изрази по следния начин: за да се промени токът във вентилатора, например включен вместо едно от съпротивленията, е достатъчно да се промени стойността на втория (успореден на него) резистор.
Чрез инсталиране на потенциометър с променлива стойност на негово място е възможно да се регулира скоростта на въртене на лопатките на вентилатора (промяна на тока в него) в определени граници. Тези граници зависят от присъщото съпротивление на намотката на двигателя на устройството и обхвата на промяна в стойността на потенциометъра.
Пример за изчисление на текущия делител
Като пример, разгледайте случая на намиране на стойностите на I1 и I2 в изкуствено организиран делител на ток с известна обща стойност I = 0,6 ампера. Това ще изисква формулите, показани на снимката по-долу:
Например R1 е 100 ома, а R2 е 20 ома.
По-нататъшните действия са както следва:
- Според формулата за тока в един от разклоненията, намираме: I1 = 0,6x20 / (100 + 20) = 0,1 Ампера.
- За другия компонент определяме: I2 = 0,6x100 / (100 + 20) = 0,5 ампера.
- Тъй като има спад в мощността на R1 и R2, те също са избрани за този индикатор, като се използва формулата: P = IхIхR.
За резистора R1 P = 0,1x0,1x100 = 1 W, а за R2 този показател е P = 0,5x0,5x20 = 5 W. Вземайки предвид маржа, той избира стойностите съответно от 2 и 10 вата.