DIVIZORUL DE TENSIUNE REZISTIV - Consideratii teoretice

DIVIZORUL DE TENSIUNE REZISTIV

Consideratii teoretice

Daca unei grupari de rezistente inseriate i se aplica tensiunea U, de pe una din rezistentele gruparii se poate culege o fractiune din tensiunea aplicata, obtinandu-se un divizor de tensiune, fig.1:

sau (1)

Tensiunea pe o rezistenta de sarcina R, alimentata de o sursa de tensiune reala, (U,r), poate fi exprimata si cu formula divizorului de tensiune, fig.2: . Puterea electrica dezvoltata in rezistenta de sarcina este:

(2)

Pentru o anumita sursa reala de tensiune caracterizata prin tensiunea U si rezistenta interna r, prin conectarea a diferite rezistente de sarcina se obtin diferite puteri dezvoltate in respectivele rezistente. Exista o anumita valoare a rezistentei de sarcina R pentru care puterea dezvoltata in ea este maxima, obtinuta prin rezolvarea ecuatiei:

Se obtine solutia R=r, valoare pentru care puterea dezvoltata in aceasta rezistenta P_R, este maxima: .

Transferul maxim de putere de la sursa la sarcina corespunde adaptarii sarcinii la sursa, R=r fiind conditia de adaptare.

La functionarea in sarcina a divizorului de tensiune, tensiunea obtinuta la iesire este mai mica decat cea obtinuta cand divizorul functioneaza in gol, fiind determinata de valoarea rezistentei de sarcina, fig.3.

Divizorul de tensiune la care se conecteaza rezistenta de sarcina poate fi echivalat cu un generator ideal de tensiune cu tensiunea imprimata (corespunzatoare tensiunii de iesire a divizorului cand acesta se afla in gol), inseriat cu o rezistenta de valoare (echivalenta cu rezistentele divizorului conectate in paralel), fig.4.

Din schema echivalenta a divizorului de tensiune in sarcina se disting urmatoarele cazuri:

R_s=0 - divizorul este in scurt circuit cand U=0;

R_s - divizorul de tensiune este in gol cand U=U₀;

R_s 0 - divizorul functioneaza in sarcina cand 0<U<U₀.

Mersul lucrarii

Cu ajutorul programului Workbench se modeleaza divizorul in gol cu R₁=100W, U=20V si R₂ parametru;

Se masoara curentul prin divizor si tensiunea de iesire pentru diferite valori ale rezistentei R₂, valori care se trec in tabelul 1;

Cu valorile masurate se calculeaza puterea de iesire si se reprezinta grafic pe hartie milimetrica dependenta P=f(R₂);

Din grafic se citeste valoarea rezistentei R_2o pentru care puterea de iesire este maxima si valoarea acestei puteri maxime, care se compara cu puterea maxima obtinuta prin calcul matematic;

Se modeleaza in Workbench divizorul de tensiune in sarcina cu parametrii R₁=R₂=100W si E=30V.

Pentru diferite valori date rezistentei de sarcina se citesc valorile curentului I_s si ale tensiunii de iesire U complectandu-se tabelul 2;

Se reprezinta grafic, pe hartie milimetrica, dependentele U=f(R_s) si U=f(I_s).