Diviseur de tension en série : quoi, pourquoi, fonctionnement, applications, faits détaillés

Dans cet article, nous allons découvrir le diviseur de tension en série. Le diviseur de tension est connu pour être un circuit électrique linéaire qui fournit la tension de sortie en fonction de la tension d'entrée. C'est la connexion de résistances en série.

Un diviseur de tension est toujours un circuit en série. Le diviseur de tension le plus simple est constitué de deux résistances en série. La division de tension est essentielle pour créer une tension variable qui aide à la mesure de la tension, créant des circuits complexes. La tension de sortie obtenue par division de tension est une fraction de la tension d'entrée.

Qu'est-ce qu'un circuit diviseur de tension ?

Un diviseur de tension est un simple circuit linéaire avec des éléments passifs. Il fonctionne sur le principe de la chute de tension dans les résistances connectées en série. Alors que la tension diffère dans le cas d'un diviseur de tension, le courant reste le même.

Un potentiomètre est l'un des appareils les plus couramment utilisés qui utilise un diviseur de tension. On peut appliquer une tension aux bornes du potentiomètre et générer la tension de sortie. Cette tension est proportionnelle à la position du contact glissant. En déplaçant ce contact, on peut changer la tension.

Diviseur de tension en règle série?

La règle du diviseur de tension en série nous donne une idée de la tension de sortie dans le circuit obtenue en termes de tension d'entrée et de résistance présente dans le circuit. La règle du diviseur de tension en série suit la loi d'ohm.

La chute de tension est le résultat du courant traversant une résistance. Cette chute de tension est directement proportionnelle à l'amplitude de la résistance. Selon la règle, la tension aux bornes de toute résistance du diviseur de tension est le produit de la tension nette et d'une fraction. Cette fraction est le rapport de cette résistance et de la résistance équivalente.

Pourquoi utiliser un diviseur de tension en série ?

Seul un circuit en série est capable de diviser la tension lorsque la tension chute dans les résistances individuelles pendant le passage du courant. Dans un circuit parallèle, la tension reste la même et le courant est la quantité qui se divise.

Comme son nom l'indique, un diviseur de tension en série divise la tension totale en deux parties égales ou non égales. Si nous devions considérer le circuit parallèle, la tension aurait été la même pour chaque branche. En série, il n'y a pas de ramification. Le courant circule d'une résistance à l'autre et chute d'une certaine valeur.

Diviseur de tension en série - FAQ

Formule du diviseur de tension pour les résistances en série

La règle du diviseur de tension indique que la tension est divisée entre deux composants résistifs connectés en série et que ces tensions divisées sont des fonctions de la tension d'entrée et des résistances en série.

diviseur de tension dans un circuit en série
Diviseur de tension résistif en série ; Crédits image : Pinterest

Ici, à partir de la loi d'ohm, nous obtenons,

Tension à travers R1, V1= iR1

Tension à travers R2,V2= iR2

En appliquant la loi de Kirchoff, on peut écrire,

-Vin + V1 + V2= 0

Vin = V1 + V2= iR1 + IR2 = je( R1+ R2)

Par conséquent, je = Vin /R1+ R2

En appliquant à nouveau KVL, nous pouvons écrire,

Vande – iR2 = 0

Ou, Vande= iR2=Vin /R1+ R2 *R2

Il s'agit de la tension de sortie divisée requise.

Règle de diviseur de tension pour les condensateurs en série

La règle du diviseur de tension en série est la même que celle des résistances. Ici, la réactance capacitive est analogue à la résistance. La capacité des condensateurs à s'opposer au flux de courant est appelée réactance capacitive.

Diviseur de tension capacitif en série
Diviseur de tension capacitif en série ; Crédits image : Chercherpng

Réactance capacitive, XC =1/2π fC où f est la fréquence et C est la capacité.

Par conséquent, si la réactance capacitive nette est XC ' en série alors XC' = 1/ 2π fCeq

Capacité équivalente en série Ceq = C1C2 /C1+C2

XC '=1/2πf * C1C2 /C1+C2

Donc, courant i = Vin /XC '

Maintenant, Vande= iXC2= Vin/XC '* 1/2π FC2

Comment calculer la tension dans un diviseur de tension ?

Les diviseurs de tension sont des composants essentiels dans les amplificateurs et les circuits de commande. Nous pouvons calculer les tensions dans un circuit diviseur de tension à l'aide de formules simples dérivées de la loi d'ohm et de la loi de Kirchoff. 

Pour calculer la tension à travers n'importe quelle résistance, nous devons multiplier le courant par le rapport de cette valeur de résistance et de la résistance série équivalente du diviseur de tension. S'il y a d'autres éléments comme des condensateurs, la procédure sera la même. Seule la résistance sera réactance dans ce cas. 

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