9 faits sur le circuit diviseur de courant et la division du courant

Qu'est-ce que la division de courant et de tension ?

Diviseur de tension et de courant

Les divisions de courant et de tension sont des exemples concrets des lois de Kirchhoff. La division du courant s'effectue dans un circuit parallèle, tandis que la division de la tension s'effectue dans un circuit en série.

Que sont la règle du diviseur de courant et la règle du diviseur de tension ?

Règle du diviseur actuel | Loi actuelle du diviseur

Qu'est-ce qu'un diviseur de courant ?

La règle du diviseur de courant est une application pratique de la loi actuelle de Kirchhoff. Il précise que,

Dans un circuit avec une combinaison parallèle de résistances, le courant est divisé entre toutes les branches ayant le même tension à leurs bornes. Ainsi un circuit parallèle se comporte comme un diviseur de courant.

Qu'est-ce qu'un diviseur de tension avec source de courant ?

Courant du diviseur de tension

Un diviseur de tension avec une source de courant divise la tension d'alimentation dans les résistances. La chute de tension aux bornes de n’importe quelle résistance est la multiplication des résistances par la valeur du courant dans le circuit.

Exemple de circuit diviseur de courant

Circuit diviseur de courant
image1

Prenons un circuit avec une source de tension continue de V volts et deux résistances R1 Et R2, connecté en parallèle. Le courant total dans le circuit est i, courant traversant R1 est-ce que je1, et R2 est-ce que je2.

Qu'est-ce que la théorie du diviseur actuel | Définition de la règle du diviseur actuel | Définition du diviseur actuel ?

Théorème du diviseur de courant | Principe du diviseur de courant

La règle du diviseur de courant dit que le courant dans n'importe quelle branche du circuit parallèle est égal au courant total dans le circuit multiplié par le rapport entre la résistance de la branche opposée et la résistance totale du circuit.

Dérivation de la règle du diviseur actuel | Dérivation de formule

Diviseur de courant parallèle

Dans l'image1, nous pouvons voir deux résistances R connectées en parallèle1 Et R2, sont reliés à une tension continue V et les courants qui les traversent sont i1 et moi2, Respectivement.

La résistance équivalente du circuit est

{\\displaystyle I_{X}={\\frac {R_{T}}{R_{X}+R_{T}}}I_{T}\\ }
{\\displaystyle {\\frac {1}{R_{T}}}={\\frac {1}{R_{1}}}+{\\frac {1}{R_{2}}}+\ \ldots +{\\frac {1}{R_{n}}}}
I_{X}={\\frac {Y_{X}}{Y_{Total}}}I_{T}
I_{X}={\\frac {Y_{X}}{Y_{Total}}}I_{T}={\\frac {\\frac {1}{R_{X}}}{{\\frac {1}{R_{X}}}+{\\frac {1}{R_{1}}}+{\\frac {1}{R_{2}}}+{\\frac {1}{R_ {3}}}}}Je_{T}

I_{R}={\\frac {\\frac {1}{j\\omega C}}{R+{\\frac {1}{j\\omega C}}}}I_{T}= 11 ={\\frac {1}{1+j\\omega CR}}I_{T}\\ ,

Quelle est la formule du diviseur de tension et de courant ?

Formule de règle de diviseur actuelle

Selon la règle actuelle du diviseur,

Courant entrant à travers n'importe quelle résistance = Courant total du réseau x résistance d'une autre résistance/résistance équivalente du circuit.

Règle du diviseur de tension

Selon la règle du diviseur de tension,

La chute de tension aux bornes de n'importe quelle résistance = Courant total du réseau x résistance de cette résistance

Équation du diviseur de courant | Dériver l'équation du diviseur de courant

Pour le circuit ci-dessus, on voit que les résistances R1R2R3et RX sont connectés en parallèle. Une source de tension est ajoutée à cette combinaison, et le courant IT circule dans le circuit. La résistance équivalente de R1R2et R3 est noté RT, et si le courant aux bornes de la résistance RX est-ce que jeX, on peut dire ça,

i_{L}={\\frac {R_{out}}{R_{out}+R_{L}}}A_{i}i_{i}\\ .

Quelle est la règle du diviseur de courant pour 2 résistances connectées en parallèle ?

Diviseur de courant en circuit parallèle | Formule de diviseur de courant pour circuit parallèle

Deux résistances R1 Et R2, sont connectés en parallèle avec une source continue V. Si les courants i1 et moi2 les traverse et le courant total est alors I,

{\\displaystyle I_{X}={\\frac {R_{T}}{R_{X}+R_{T}}}I_{T}\\ }
{\\displaystyle {\\frac {1}{R_{T}}}={\\frac {1}{R_{1}}}+{\\frac {1}{R_{2}}}+\ \ldots +{\\frac {1}{R_{n}}}}

Quelle est la règle du diviseur de courant pour 3 résistances en parallèle ?

Règle de diviseur de courant pour 3 résistances

Trois résistances R1R2et R3, sont connectés en parallèle avec une source de tension V. Le courant total dans le circuit est IT et les courants de branche sont i1le2, et moi3, respectivement. Par conséquent,

{\\displaystyle {\\frac {1}{R_{T}}}={\\frac {1}{R_{1}}}+{\\frac {1}{R_{2}}}+\ \ldots +{\\frac {1}{R_{n}}}}
I_{X}={\\frac {Y_{X}}{Y_{Total}}}I_{T}={\\frac {\\frac {1}{R_{X}}}{{\\frac {1}{R_{X}}}+{\\frac {1}{R_{1}}}+{\\frac {1}{R_{2}}}+{\\frac {1}{R_ {3}}}}}Je_{T}

Courant dans un diviseur de tension

L' les diviseurs de tension sont des circuits en série, le courant traversant toutes les résistances ou éléments d'impédance est le même. A l'aide du courant total, la règle du diviseur de tension est construite. La chute de tension aux bornes de n'importe quelle résistance est égale au courant total multiplié par la résistance de cette résistance présente dans le circuit.

Applications du diviseur de courant | Exemples de diviseurs de courant

  • L'objectif principal de l'utilisation d'une division de courant est de réduire la complexité lors de la résolution du courant dans n'importe quel circuit. Il divise le courant en petits composants.
  • La division du courant est utilisée pour protéger les circuits de la surchauffe. Comme il divise le courant total en fractions, de petites composantes de courant sont générées et un flux de courant important est évité. Cela permet moins de dissipation de chaleur et évite aux circuits tout dommage.

Diviseur de tension à courant élevé

Un diviseur de tension capable de fournir une grande quantité de courant est difficile à construire avec un réseau de résistances traditionnel. Un régulateur à découpage ou une conception de type convertisseur abaisseur peut s'avérer utile dans ce cas. Pour l'approche du convertisseur abaisseur, sa référence de tension peut être remplacée par un diviseur dérivé de l'alimentation entrante.

Diviseur de tension série avec courant de charge parallèle

Si une résistance de charge est connectée en parallèle au diviseur de tension, la résistance équivalente globale diminue. Par conséquent, le courant dans le circuit augmente, mais la tension à la sortie du diviseur chute.

Diviseur de courant alternatif

Les circuits AC fonctionnent de la même manière que les circuits DC. Seules les impédances doivent être écrites avec leurs représentations de phaseur en utilisant la quantité complexe j.

Impédance du diviseur de courant

Si l'on généralise l'équation du réseau résistif pour des éléments autres que la résistance,

{\\displaystyle {\\begin{aligned}V&=|V|e^{j(\\omega t+\\phi _{V})},\\\\I&=|I|e^{j(\ \omega t+\\phi _{I})}.\\end{aligned}}}
{\\displaystyle Z={\\frac {V}{I}}={\\frac {|V|}{|I|}}e^{j(\\phi _{V}-\\phi _ {JE})}.}
{\\displaystyle {\\begin{aligned}|V|&=|I||Z|,\\\\\\phi _{V}&=\\phi _{I}+\\theta .\\ fin{aligné}}}

Où jeT est le courant total, jeX est le courant traversant une branche particulière, ZT est l'impédance équivalente du circuit et ZX est l'impédance de cette branche.

A savoir sur les inductances en série et en parallèle cliquez ici

Comment utiliser la règle de diviseur actuelle ? Comment appliquer la règle du diviseur actuelle ? | Comment diviser le courant dans un circuit parallèle ?

Méthode du diviseur de courant

La division actuelle est calculée selon les étapes suivantes :

  • Tout d’abord, trouvez la résistance équivalente RT des autres éléments du circuit, à l'exclusion de celui pour lequel le courant doit être calculé (RX)
  • Calculer la fraction de ce RT Et RT + RX
  • En multipliant cette quantité par le courant total, on obtiendrait le courant de branche I souhaité.X.

Quelle est la différence entre un diviseur de tension et un diviseur de courant ?

Diviseur de tension et diviseur de courant | Diviseur de courant vs diviseur de tension

Diviseur de courantDiviseur de tension
Il est construit à travers des circuits parallèles.Il est construit à travers circuits en série.
Les valeurs de courant à travers les résistances sont mesurées.Les valeurs de chute de tension à travers les résistances sont mesurées.
Les tensions dans toutes les résistances sont égales, les courants varient.Les courants dans toutes les résistances sont égaux, les tensions varient.

Diviseur de tension à faible courant

Des circuits diviseurs de tension avec un courant faible ou presque nul peuvent être utilisés pour concevoir des commutateurs avec un courant supplémentaire. transistor.

Limite de courant du diviseur de tension

Il n'y a pas de limite spécifique pour le courant dans un diviseur de tension. Cependant, les valeurs observées suggèrent que les courants supérieurs à 1 ampère peuvent être considérés comme élevés pour les diviseurs de tension.

Problèmes de diviseur actuels avec solutions

Diviseur de courant et de tension

Q. Deux impédances, Z1 = 2+j5 et Z2 = 5+j2, sont connectés dans un circuit parallèle. Courant total, I = 10 ampères. À l'aide de la division actuelle, découvrez les courants à travers les impédances individuelles.

Nous savons,

i_{L}={\\frac {R_{out}}{R_{out}+R_{L}}}A_{i}i_{i}\\ .

Donc, je1 = 10 x (5+j2)/ 2+j5+5+j2 = 5(7-j3)/7 ampères

I2 = I – I1 = 10 – 5(7-j3)/7 = 5(7+j3)/7 ampères

Exemples de diviseurs de courant et de tension | problèmes de diviseur de courant et de tension

Q. Trois résistances de 6 ohms, 12 ohms et 18 ohms sont connectées en série avec une tension d'alimentation CC de 54 V, puis calculez la chute de tension entre toutes les résistances.

La règle du diviseur de tension dit que la chute de tension aux bornes de n'importe quelle résistance dans un circuit en série = résistance de cette résistance x le courant.

Maintenant, résistance équivalente du circuit = 6 + 12 + 18 = 36 ohm

Donc, courant net dans le circuit = 54/36 = 1.5 A

Par conséquent, chute de tension aux bornes d'une résistance de 6 ohms = 1.5 x 6 = 9 Volts

chute de tension aux bornes d'une résistance de 12 ohms = 1.5 x 12 = 18 Volts

chute de tension aux bornes d'une résistance de 18 ohms = 1.5 x 18 = 27 Volts

Problèmes d'exemple de règle de diviseur actuelle | Problèmes d'échantillon de diviseur de courant

Q. 4 résistances de 5 ohms, 10 ohms, 15 ohms et 20 ohms sont connectées en parallèle avec une source de tension. Le courant total dans le circuit est de 5 A, puis calculez le courant à travers la résistance de 10 Ω.

La résistance équivalente du circuit = 5 x 10 x 15 x 20 / (50 + 75 + 100 + 150 + 200 + 300) = 17.14 Ohm

Par conséquent, courant traversant la résistance de 10 ohms = 5 x 17.14/10 = 8.57 A

Q. Deux résistances de 10 ohms et 20 ohms sont connectées en parallèle avec une alimentation de 200 V CC, puis calculent le courant à travers la résistance de 20 Ω.

Résistance nette dans le circuit = 10 x 20/ 30 = 20/3 ohm

Courant total dans le circuit = 200/(20/3) = 30 A

Donc le courant traversant une résistance de 20 ohms = (20/3)/20 x 30 = 10 A

Q. Pour le réseau avec n résistances indiqué ci-dessous, R1 = R2 = R3 = ………= Rn = R. Trouver le courant passant par Rn.

problème de diviseur actuel

Résistance équivalente du circuit,

{\\frac {1}{Z_{\\text{eq}}}}={\\frac {1}{Z_{1}}}+{\\frac {1}{Z_{2}}}+ \\cdots +{\\frac {1}{Z_{n}}}

Nous savons que le courant total dans le circuit est I

Par conséquent, le courant passant par Rn = (R/n)/R x I = I/n

Foire aux questions | Notes courtes | FAQ

Q. Comment peut-on calculer le division actuelle ?

La division du courant se produit dans un circuit parallèle. Le courant d'alimentation est divisé en branches connectées en parallèle. La tension aux bornes de toutes les résistances de dérivation est égale à la tension fournie. La division actuelle est calculée à l'aide de la loi d'Ohm et de la loi actuelle de Kirchhoff. Le courant divisé dans une branche est la multiplication du courant total et le rapport de la résistance de l'autre branche avec la somme de toutes les résistances.

Q. Dans quelles conditions la règle actuelle du diviseur est-elle applicable ?

La règle du diviseur de courant s'applique à tout circuit où la résistance ou d'autres paramètres d'impédance sont connectés en parallèle.

Q. Quel est l'avantage d'appliquer la règle du diviseur de courant dans un circuit parallèle ?

La raison fondamentale de l’utilisation de la règle du diviseur de courant dans les circuits parallèles est de faciliter la résolution de problèmes. Dans un circuit parallèle, le courant est divisé en branches. Ainsi, le calcul du courant dans les branches prend moins de temps si le courant total est connu.

Q. La règle de division actuelle désobéit-elle à la loi d'Ohm ?

La règle du diviseur de courant est basée sur la loi d'Ohm elle-même. Le concept fondamental de la loi d'Ohm est utilisé pour calculer les courants divisés.

Q. Indiquez la différence entre un diviseur de tension et un diviseur de courant ?

La principale différence entre un diviseur de tension et un diviseur de courant réside dans le circuit de fonctionnement. La règle du diviseur de tension est appliquée dans les circuits en série alors que la règle du diviseur de courant est utilisée dans les circuits parallèles.

Q. Quand pouvons-nous appliquer la règle du diviseur de tension et du diviseur de courant ?

Dans un circuit en série, la règle du diviseur de tension est utilisée pour calculer la chute de tension aux bornes des résistances. Dans un circuit parallèle, la règle du diviseur de courant est utilisée pour calculer les courants de dérivation.

Q. Que sont les diviseurs de tension ?

Les diviseurs de tension sont des circuits linéaires dans lesquels la tension de sortie est obtenue à partir de la fraction de la tension d'entrée. L'exemple de tension le plus courant est un potentiomètre.

Q. Comment utiliser un rhéostat pour qu'il fonctionne comme diviseur de potentiel et limiteur de courant ?

Un rhéostat peut être utilisé comme une grande résistance variable. Il comporte trois bornes, deux aux extrémités et un contact mobile. En ajoutant des sources de tension aux bornes d'extrémité, la tension aux bornes de l'autre borne est obtenue. De cette façon, le rhéostat fonctionne comme un diviseur de potentiel et les bornes comme des limiteurs de courant.

Q. Quels sont les avantages d’un diviseur de tension ?

Un diviseur de tension aide à obtenir la chute de tension entre les composants à partir de la grande tension d'alimentation.

Q. Comment pouvons-nous calculer la valeur du courant traversant la résistance R1 dans le circuit ?

Le courant traversant la résistance R1 est le courant total multiplié par l'autre résistance divisé par la somme de toutes les résistances du circuit.

Q.Pourquoi ne pouvons-nous pas utiliser la méthode du diviseur de tension pour obtenir un courant constant ?

La tension d'alimentation ne cesse de fluctuer dans un circuit. Nous ne pouvons donc pas obtenir un courant constant.

Q. Trois branches parallèles avec des résistances sont connectées aux bornes d'une tension continue. Quel serait le rapport des courants de branche I1, Je2, Et je3 si le rapport de résistance de branche est R1: R2 : R3 = 2 : 4 : 6 ?

Supposons que R1 = 2x ohms, R2 = 4x ​​ohms et R3 = 6x ohms

Résistance équivalente du circuit = 2x x 4x x 6x/ 8×2 + 24×2 + 12×2 = 12x/11 ohm

Donc, je1 = I x 12x/11/(2x) = 6I/11 A

I2 = I x 12x/11/(4x) = 3I/11 A

I3 = I x 12x/11/(6x) = 2I/11 A

Donc, je1 : Je2 : Je3 = 6:3:2

Q. Pouvons-nous appliquer la règle du diviseur de tension dans un circuit alternatif ?

La règle du diviseur de tension est également applicable pour circuit alternatif calculs, mais seulement si une représentation de phaseur est utilisée impliquant la quantité imaginaire « j ».

Q. Comment obtenir une tension de sortie nulle à l'aide d'un diviseur de potentiel ?

Une tension de sortie nulle peut être obtenue en gardant un potentiomètre en série avec une résistance. Lorsque cette combinaison est soumise à la tension d'alimentation, une borne d'extrémité et la borne centrale du potentiomètre récupèrent la sortie. Lorsque la borne coulissante est à une extrémité, la tension est nulle.

Q. Dans un circuit RC en série, la tension aux bornes du condensateur et de la résistance est de 60 V et 80 V. Quelle sera alors la tension totale dans le circuit ?

En appliquant simplement la règle du diviseur de tension, la tension totale est la somme des tensions aux bornes des résistances et des condensateurs, donc tension totale = VR+VC=60+80=140V.

Q. Le flux de courant est divisé entre les différentes branches dans un __.

La réponse serait des circuits parallèles.

Q. Un diviseur de tension affecte-t-il le courant ?

Un diviseur de tension n'est rien d'autre qu'un circuit parallèle et n'affectera pas le courant total du circuit. Cependant, les valeurs du courant de branche diffèrent selon l'impédance de branche.

Q. Le courant est-il divisé dans un circuit parallèle ?

Par la règle de division actuelle, on peut dire que le circuits parallèles diviser le courant qui les traverse.

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