Feszültségosztó. Áramosztó

A feszültség- és áramosztó kapcsolások igen elterjedtek az elektromos áramkörökben. Sokszor tulajdonképpen nem is konkretizálódik az áramkör összeállítójában, illetve használójában az a tény, hogy feszültség- vagy áramosztó kapcsolást alkalmaz. A továbbiakban vizsgáljuk meg e 636b14g zeket, kiemelve fontosabb általános jellemzőiket.

a) A feszültségosztó

Felépítését tekintve egy feszültségosztó nem más, mint egy ellenálláslánc, amelynek különböző ellenállásairól vehetünk le, az egész ellenállásláncra kapcsolt feszültségnél kisebb (leosztott) feszültséget. Két fontos esetet különböztetünk meg, a terheletlen és a terhelt feszültségosztó kapcsolást. A terhelt az előbbitől abban különbözik, hogy a feszültségosztó ellenállásán megjelenő feszültséget úgy használjuk fel, hogy a sarkai közé az alkalmazásoknak megfelelően különböző terheléseket kapcsolunk. Így tehát áramot (teljesítményt) veszünk ki a feszültségosztóból. Technikai kivitelezés szempontjából megkülönböztetünk lépcsős- és folyamatos szabályzású feszültségosztót. A 3.30.a ábra a lépcsős, míg a 3.30.b ábra a folyamatos szabályzású terheletlen feszültségosztót mutatja be.

a) b)

3.30 ábra

Az ellenállásokon megjelenő feszültségeket könnyedén kiszámíthatjuk a Kirchhoff- és Ohm-törvények segítségével:

A gyakorlatban természetesen a legtöbbször terhelt feszültségosztót használunk. A 3.31 ábra egy folyamatos szabályzású terhelt feszültségosztót szemléltet:

3.31 ábra

A 3.28 ábrán látható terhelt feszültségosztó képletét könnyedén meghatározhatjuk a (3.59) összefüggésből, ha figyelembe vesszük, hogy az A és C pontok között tulajdonképpen két párhuzamosan kapcsolt ( és ) ellenállás található.

A (3.60) összefüggésben megfigyelhető, hogy végtelen nagy terhelés esetében () visszakapjuk a terheletlen feszültségosztó (3.59) képletét, véges terhelés esetén pedig az feszültség mindig kisebb, mint a terheletlen esetben.

b) Az áramosztó

Áramosztót két (vagy több) ellenállás párhuzamos kapcsolásával készíthetünk. A párhuzamos kapcsolásba befolyó közös áram a csomóponttörvénynek megfelelően megoszlik az ellenállások között. Két ellenállásból álló áramosztót szemléltet a 3.32 ábra.

3.32 ábra

Az áramosztó képletét meghatározhatjuk a Kirchhoff-törvények segítségével a következőképpen: