Делитель напряжения
Это понятие впервые встречается на программе «Электроника, программирование и инженерная практика» — примерно 13-14 лет (7-8 класс).
Два резистора подряд: напряжение источника делится между ними — большему сопротивлению достаётся большая доля. Так из большого напряжения берут нужную часть.
Водопад из двух ступеней: общая высота падения воды делится между ступенями — чем выше ступень, тем больше перепад на ней.
Собрать на макетке два одинаковых резистора последовательно и измерить мультиметром, что в средней точке — половина напряжения батарейки.
Последовательная пара резисторов R1 и R2 от источника: ток через оба одинаков, поэтому напряжения делятся пропорционально сопротивлениям, и на выходе Uвых = Uвх·R2/(R1+R2). Если заменить R1 или R2 датчиком — фоторезистором или терморезистором, — получится сигнал для аналогового входа контроллера.
Рассчитать выход делителя 10 кОм / 5 кОм от 9 В, собрать его на макетке и сверить расчёт с показаниями мультиметра.
Uвых = Uвх·R2/(R1+R2) верно лишь на холостом ходу: нагрузка встаёт параллельно R2 и роняет выход; практическое правило — сопротивление нагрузки хотя бы в 10 раз больше R2. Выходное сопротивление делителя — R1‖R2. Через делитель течёт сквозной ток: низкоомные плечи греются, высокоомные шумят и чувствительны к токам утечки. Типовые задачи: согласование уровней 5 В → 3,3 В, измерение повышенных напряжений через АЦП.
Собрать делитель 10 кОм / 10 кОм от 5 В, измерить выход без нагрузки и с резистором 1 кОм на выходе; объяснить проседание расчётом R2‖Rн.
Частое заблуждение
«Делителем можно понизить напряжение для питания мотора или платы». Нет: под нагрузкой напряжение делителя проседает, а резисторы греются — он для слабых сигналов, не для питания.