Regla de la división de la tensión (RVD) - Ejemplos resueltos de circuitos R, L y C
División de tensiones "VDR" para circuitos resistivos, inductivos y capacitivos
¿Qué es la regla del divisor de tensión?
En un circuito, cuando se conectan muchos componentes en secuencia, la tensión llega dividida en el tiempo. Y en un circuito, cuando muchos componentes están conectados en paralelo, el presente se divide en el tiempo.
Debido a este hecho, en un circuito en paralelo se utiliza la regla del divisor de corriente, y en un circuito secuencial se utiliza la regla del divisor de tensión para investigar y limpiar el circuito.
Cuando se conectan dos o más impedancias en secuencia, la tensión de entrada se divide entre todas las impedancias. Para calcular la tensión en todos los factores, se utiliza la regla del divisor de tensión. La regla del divisor de tensión es una regla muy potente y sencilla en la evaluación de circuitos para calcular la tensión personal de cualquier componente.
La regla del divisor de tensión suele conocerse como regla del divisor de potencial. En algunas circunstancias, necesitamos una tensión de salida determinada. Sin embargo, no tenemos ese valor concreto de la tensión de salida. En esta situación, hacemos una secuencia de componentes pasivos y reducimos el nivel de tensión a un valor seleccionado. Y aquí se utiliza la regla del divisor de tensión para calcular la tensión de salida concreta.
De acuerdo con los componentes utilizados en el circuito, la regla del divisor de tensión puede clasificarse en tres tipos: divisor de tensión resistivo, divisor de tensión inductivo y divisor de tensión capacitivo. Ahora mostraremos la regla del divisor de tensión para todos estos tipos de circuitos.
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Regla de división de tensiones para circuitos resistivos
Para conocer la regla del divisor de tensión resistivo, tomamos un circuito con dos resistencias conectadas en secuencia con la alimentación de tensión.
Como las resistencias están conectadas en secuencia, la corriente que pasa por cada resistencia es idéntica. Sin embargo, la tensión no es idéntica para cada resistencia. La tensión de entrada del circuito se divide en cada resistencia. Y el valor de la tensión de una persona determinada depende de la resistencia.
Como se ha demostrado en la determinación anterior, dos resistencias R1 y R2 se conectan en secuencia con la fuente de tensión Vs. El regalo global proporcionado por la alimentación es de I amperios. Como todos los componentes están conectados en secuencia, debe hacer un único bucle y el regalo que pasa por todos los componentes es idéntico (I amperio).
La tensión a través de la resistencia R1 es VR1 y la tensión a través de la resistencia R2 es VR2. Y toda la tensión suministrada se reparte entre cada resistencia. Por tanto, la tensión total es la suma de VR1 y VR2.
VS = VR1 + VR2 ... (1)
Según las normas de Ohm,
VR1 = IR1 + IR2 ... (2)
Debido a este hecho, a partir de la ecuación-(1) y (2);
VS = IR1 + IR2
VS = I(R1 + R2)
Ahora pon el valor del presente I en la ecuación-(2);
VR1 = IR1
Del mismo modo;
VR2 = IR2
Así, la regla del divisor de tensión para un circuito resistivo se invierte a la regla del divisor real. En este caso, la tensión de la resistencia es una relación de multiplicación de la tensión total y de esa resistencia con la resistencia completa.
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Instancia resuelta de Circuito Resistivo utilizando VDR
Instancia-1
Averigua la tensión en todas las resistencias utilizando la regla del divisor de tensión.
Aquí, tres resistencias (R1, R2y R3) se conectan en secuencia con una tensión de alimentación de 100 V. La tensión en las resistencias R1, R2y R3 son VR1, VR2y VR3 respectivamente.
La tensión a través de la resistencia R1;
VR3 = 500 / 30
VR3 = 16.67 V
La tensión a través de la resistencia R2;
VR3 = 100 / 30
VR3 = 33.33 V
La tensión a través de la resistencia R3;
VR3 = 1500 / 30
VR3 = 50 V
Tensión total VT;
VT =VR1 + VR2 + VR3
VT = 16.67 + 33.33 + 50
VT = 100 V
VT = VS
Así se demuestra que toda la tensión= es muy similar a la tensión suministrada.
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Regla de división de la tensión en los circuitos inductivos
Cuando un circuito con más de dos inductores se conecta en secuencia, la corriente que pasa por los inductores es idéntica. Sin embargo, la tensión de alimentación se divide entre todos los inductores. En esta situación, la tensión a través de la persona inductora puede averiguarse mediante la regla del divisor de tensión del inductor.
Ten en cuenta, como se ha demostrado en la determinación anterior, dos inductores (L1 y L2) están conectados en secuencia. Y el presente completo lo atravieso a través del inductor. La tensión en el inductor L1 es VL1 y la tensión en el inductor L2 es VL2. Y la tensión de disponibilidad es VS. Ahora tenemos que averiguar la tensión VL1 y VL2 utilizando la regla del divisor de tensión del inductor.
Como todos sabemos la ecuación de la tensión del inductor;
El lugar Leq es toda la inductancia del circuito. Aquí, dos inductores están conectados en secuencia. Debido a este hecho, la inductancia igual es una suma de cada inductancia.
Leq = L1 + L2
De, la ecuación-(3);
Ahora, la tensión a través del inductor L1 é;
Del mismo modo, la tensión en el inductor L2 é;
Entonces diremos que la regla del divisor de tensión para un inductor es idéntica porque las resistencias.
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Instancia resuelta de Circuito Inductivo utilizando VDR
Instancia-2
Averigua la tensión a través de todos los inductores del circuito dado utilizando la regla del divisor de tensión.
En este caso, se conectan dos inductores en secuencia con una fuente de alimentación a 100 V, 60 Hz. La tensión en el inductor L1 es VL1 y la tensión en el inductor L2 es VL2.
Para buscar la tensión a través de los inductores, tenemos que averiguar la impedancia reactiva de cada inductor.
La impedancia reactiva a través del inductor L1 é;
XL1 = 2 π f L1
XL1 = 2 × 3.1415 × 60 x 10 × 10-3
XL1 = 3.769 Ω
La impedancia reactiva a través del inductor L2 é;
XL2 = 2 π f L2
XL2 = 2 × 3.1415 × 60 x 14 × 10-3
XL2 = 5.277 Ω
Según la regla del divisor de tensión,
La tensión en el inductor L1 é;
VL1 = 41.66 V
La tensión en el inductor L2 é;
VL2 = 58.35 V
Tensión total VT é;
VT =VL1 + VL2
VT = 41.66 + 58.35
VT = 100 V
VT = VS
Así que toda la tensión es idéntica a la suministrada.
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Regla del divisor de tensión para Capacitivo Circuitos
En un condensador, la regla del divisor de tensión es una evaluación completamente diferente a la del inductor y la resistencia. Para calcular la regla del divisor de tensión de los condensadores, pensemos en un circuito con dos o más condensadores conectados en secuencia.
En este caso, se conectan dos condensadores en secuencia con la tensión de alimentación VS. La tensión de alimentación se divide en dos tensiones; una de ellas atraviesa el condensador C1 y una segunda tensión a través del condensador C2.
La tensión en el condensador C1 es VC1 y la tensión en el condensador C2 es VC2. Como se ha demostrado en el diagrama del circuito anterior, cada condensador se conecta en secuencia. Debido a este hecho, la capacitancia es igual;
El coste total de la oferta es Q;
Q = Ceq VS
La tensión en el condensador C1 é;
VC1 = Q1 / C1
La tensión en el condensador C2 é;
VC2 = Q1 / C2
Así, a partir del cálculo, diremos que la tensión persona a través del condensador es una relación de multiplicación de la tensión de alimentación completa y la capacitancia inversa para toda la capacitancia.
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Instancia resuelta de Circuito Capacitivo utilizando VDR
Instancia-3
Averigua la tensión de cada condensador en una comunidad determinada utilizando la regla del divisor de tensión.
Aquí se conectan dos condensadores en secuencia con una alimentación de 100 V y 60 Hz. La tensión en el condensador C1 es VC1 y la tensión en el condensador C2 es VC2.
Para calcular la tensión a través de todos los condensadores, tenemos que averiguar la impedancia capacitiva.
La impedancia capacitiva a lo largo de C1 é;
La impedancia capacitiva a lo largo de C2 é;
XC2 = 1 / (2 π f C2)
XC2 = 1 / (2 π × 60 × 20 ×10-6)
XC2 = 10-6 / 7539.822
XC2 = 132.63 Ω
De acuerdo con la regla del divisor de tensión, la tensión en el condensador C1 é;
VC1 = 33.33 V
la tensión en el condensador C2 é;
VC2 = 66.67 V
La tensión global en el condensador VT é;
VT =VC1 + VC2
VT = 33.33 + 66.67
VT = 100 V
VT = VS
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