Elektrik devrelerini tasarlarken, devrede belirli büyüklükte bir akım aktığında ve yük önemli ölçüde daha düşük tüketim için tasarlandığında durumlar mümkündür. Özellikle bu durum için, akım bölücüler adı verilen orijinal devre çözümleri icat edildi. Çalışmaları, bir fizik dersinden bilinen Kirchhoff yasasına dayanmaktadır.
Çalışma tanımı ve prensibi
Akım bölücü, toplam akımı I iki bileşene bölmenin mümkün olduğu 2 direncinin özel bir elektrik devresidir (aşağıdaki fotoğraf).
I1 ve I2 bileşenlerinin her biri, iki direncin oranına bağlı olarak değerleri alır (bununla ters orantılıdırlar). Eşit nominal dirençlerle, akımın yarısı her birinden geçecektir.
Not: Dirençli bir bölücünün çalışma prensibinin teorik temeli, temel Kirchhoff yasasıdır (çıkış ve girişteki akımların toplamı eşittir).
Bazen mecazi bir gösterim için elektron akışı, su hareketinin hızının iletkendeki akım gücüne karşılık geldiği hızlı bir nehirle karşılaştırılır. Kanalını iki eşit ve paralel akan parçaya bölersek, her birindeki su basıncı (akım gücü) tam olarak yarı yarıya azalacaktır.
Mevcut paylaşım devresinin analizi
Öncelikle aşağıdaki formda sunalım.
Giriş noktası "A" ile çıkış "B" arasındaki potansiyel fark (voltaj) her iki direnç için aynıdır. Her birinin kendi direnci vardır ve toplamları, aşağıda verilen paralel bağlantı formülüne göre hesaplanır:
Kirchhoff'un kuralına (ilk) göre, toplam akım, zincirler boyunca dallanan iki bileşenin toplamı olarak tanımlanır. Ve bu devrelerin her birindeki akımlar, içlerine monte edilen dirençlerin değerlerini içeren formüllerle belirlenir. Diğer bir deyişle şu şekilde ifade edilebilir: Fandaki akımı değiştirmek için, örneğin dirençlerden biri yerine açılmışsa, ikinci (paralel) direncin değerini değiştirmek yeterlidir.
Yerine değişken bir değere sahip bir potansiyometre takılarak, fan kanatlarının dönme hızını belirli sınırlar dahilinde düzenlemek (içindeki akımı değiştirmek) mümkündür. Bu limitler, cihazın motor sargısının iç direncine ve potansiyometre değerindeki değişim aralığına bağlıdır.
Mevcut bölücü hesaplama örneği
Örnek olarak, I1 ve I2 değerlerini, bilinen toplam değeri I = 0,6 Amper olan yapay olarak organize edilmiş bir akım bölücüde bulma durumunu düşünün. Bu, aşağıdaki fotoğrafta gösterilen formülleri gerektirecektir:
Örneğin, R1 100 ohm ve R2 20 ohm'dur.
Diğer eylemler aşağıdaki gibidir:
- Dallardan birindeki akımın formülüne göre, şunu buluruz: I1 = 0.6x20 / (100 + 20) = 0.1 Amper.
- Diğer bileşen için şunları belirleriz: I2 = 0.6x100 / (100 + 20) = 0.5 Amper.
- R1 ve R2'de güçte bir düşüş olduğu için, bu gösterge için şu formülü kullanarak da seçilirler: P = IхIхR.
Direnç için R1 P = 0.1x0.1x100 = 1 W ve R2 için bu gösterge P = 0.5x0.5x20 = 5 W. Marjı hesaba katarak, sırasıyla 2 ve 10 watt değerlerini seçer.