Трансформаторы, которые часто используются для понижения напряжения, работают с переменным (переменным током) напряжением, а не с постоянным током. Чтобы понизить напряжение постоянного тока, мы должны использовать какой-то другой метод для выполнения этой задачи. Существует много способов выбора, но два самых простых - это «последовательный резистор падения напряжения» и «сеть делителя напряжения». Для простоты мы будем использовать 12-вольтовую батарею для источника питания постоянного тока и 6-вольтную, 6-ваттную галогенную лампу с герметизирующим пучком в качестве нагрузки.
Используйте последовательный резистор падения напряжения
Шаг 1
Используйте закон Ома, чтобы рассчитать «ток нагрузки» в амперах (ампер нагрузки = ватт / вольт). Ток нагрузки = 6/6 = 1 А
Шаг 2
Рассчитать сопротивление «последовательного понижающего напряжения резистора». R = E / I, где: R = сопротивление в омах, E = напряжение и I = ток нагрузки в амперах. Поэтому R = 6/1 = 6 Ом.
Шаг 3
Рассчитайте мощность рассеивания мощности резистора и добавьте 25-процентный коэффициент безопасности. P = 1,25 (I) (E) = 1,25 (1) (6) = 7,5 Вт. Выберите следующее значение номинальной мощности ближайшего стандартного резистора, которое составляет 10 Вт.
Шаг 4
Подключите один конец резистора падения напряжения к отрицательной клемме аккумулятора с помощью перемычки. Подключите другой конец резистора падения напряжения к одной из клемм лампы с герметичным пучком с помощью перемычки. Завершите цепь, подключив другую клемму на лампе к положительной клемме батареи. Свет загорится.
Шаг 5
Проверьте напряжение цепи. Поместите щупы вольтметра через резистор. Метр покажет 6 вольт. Поместите щупы через клеммы на лампе. Метр будет читать 6 вольт.
Построение делителя напряжения с использованием двух резисторов с фиксированным значением (R1 и R2)
Шаг 1
Рассчитайте «ток утечки». Ток утечки - это ток, протекающий в сети делителя напряжения, ни один из которых не протекает через нагрузку. Основное правило при разработке делителя напряжения - сделать ток утечки 10% тока нагрузки. Наш ток нагрузки составляет 1 А, следовательно, ток утечки равен 0,1 А. Рассчитать общее сопротивление для сети делителя напряжения. Общее сопротивление равно напряжению источника, деленному на ток утечки. R total = E source / I bleeder = 12 / 0.1 = 120 Ом.
Шаг 2
Рассчитать ток, протекающий через R1. Ток, протекающий через этот резистор, будет равен сумме «тока утечки» плюс «тока нагрузки». Я R1 = я прокачка + я нагрузка = 0,1 + 1,0 = 1,1 ампер. Рассчитайте значение сопротивления R1. R1 = 6 / 1,1 = 5,4545 Ом. В этом случае мы округлим до 5 Ом, что обеспечит 5,995 В нашей нагрузке. Это достаточно близко к 6 вольт номинальной нагрузки. Рассчитать номинальную мощность для R1. P = 1,25 (1,1) (6) = 8,25 Вт. Используйте следующее ближайшее значение или 10 Вт.
Шаг 3
Рассчитайте сопротивление R2. R2 = RT - R1 = 120 - 5,45 = 114,55. В этом случае мы округляем до 115 Ом. Рассчитайте мощность рассеивания для R2. P = 1,25 (0,1) (6) = 0,75 = 1 Вт.
Шаг 4
Соедините R1 и R2 последовательно, используя перемычку. Подключите эту последовательную цепь между положительной и отрицательной клеммами батареи. Используя еще две перемычки, подключите лампу уплотнительной балки к R1. Лампа загорится.
Шаг 5
Подключите цифровой мультиметр через оба резистора, и он будет показывать 12 вольт. Подключите вольтметр к R1 или R2, и он будет показывать 6,0 вольт, когда нагрузка подключена.
