Как рассчитать резистивный делитель напряжения

Резистивный делитель состоит из двух последовательно соединённых резисторов. Он создаёт выходное напряжение, составляющее часть входного. Простой расчёт предполагает, что к выходу не подключена заметная нагрузка.

Формула выходного напряжения

Если R1 подключён к входу, а R2 — к общему проводу, выход снимается с точки между ними:

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Для входных 12 В и двух резисторов по 1 кОм:

Vout = 12 × 1000 / (1000 + 1000) = 6 В

Равные сопротивления делят напряжение пополам.

Ток и мощность резисторов

Ток последовательной цепи:

I = Vin / (R1 + R2)

В примере он равен 12 / 2000 = 0,006 А, или 6 мА.

Мощность на каждом резисторе:

• P1 = I²R1;
• P2 = I²R2.

Для двух резисторов по 1 кОм каждый рассеивает 0,036 Вт. Номинальную мощность компонента выбирают с запасом и проверяют по условиям эксплуатации.

Расчёт в Fast-Tool

1. Откройте калькулятор делителя напряжения.
2. Введите входное напряжение в вольтах.
3. Укажите R1 и R2 в омах.
4. Нажмите «Рассчитать».

Инструмент покажет выходное напряжение, ток цепи и мощность каждого резистора. Вычисления выполняются локально в браузере.

Почему нагрузка меняет результат

Если подключённое устройство имеет конечное входное сопротивление, оно оказывается параллельно R2. Эквивалентное нижнее сопротивление уменьшается, поэтому реальное выходное напряжение становится ниже расчётного ненагруженного значения.

Чем меньше ток нагрузки по сравнению с током самого делителя, тем меньше влияние. Но уменьшение сопротивлений делителя повышает постоянное потребление и нагрев.

Fast-Tool не учитывает подключённую нагрузку, допуски резисторов, температурный дрейф и пульсации источника. Поэтому для точной схемы нужно рассчитать эквивалентное сопротивление и проверить результат измерением или моделированием.