ما هو مقسم الجهد؟
يُعد مقسم الجهد من أبسط الدوائر وأكثرها أساسية في عالم الإلكترونيات. يتكوّن من مقاومتين، R1 وR2، متصلتين على التوالي عبر جهد دخل Vin، ويُؤخذ جهد الخرج Vout على طرفي المقاومة R2. ووفقًا لقانون كيرشوف للجهد، يسري التيار نفسه عبر المقاومتين، ويتوزّع جهد الدخل بينهما بنسبة تتناسب مع قيمة كل مقاومة.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخل جهد الدخل (Vin بالفولت)، وقيمة المقاومة العلوية R1 بالأوم، وقيمة المقاومة السفلية R2 بالأوم. تُعطيك الحاسبة فورًا جهد الخرج على طرفي R2، وتيار الدائرة بالميلي أمبير، والمقاومة الكلية على التوالي، والقدرة الكلية التي يبددها المقسم بالميلي واط.
شرح المعادلة
العلاقة الأساسية هي $$V_{out} = \text{V}_{in} \cdot \frac{\text{R2}}{\text{R1} + \text{R2}}$$ يمثّل المقام \((\text{R1} + \text{R2})\) المقاومة الكلية التي «يراها» المصدر، بينما تمثّل النسبة \(\frac{\text{R2}}{\text{R1}+\text{R2}}\) حصّة الجهد الكلي التي تظهر على طرفي R2. أما تيار الدائرة فيُحسب من العلاقة \(I = \frac{\text{V}_{in}}{\text{R1} + \text{R2}}\)، والقدرة الكلية من العلاقة \(P = \text{V}_{in} \cdot I\).
مثال محلول
لنفترض أن \(\text{V}_{in} = 12\) فولت، وR1 = 1000 أوم، وR2 = 2000 أوم. تكون المقاومة الكلية 3000 أوم، ويُحسب جهد الخرج: $$V_{out} = \frac{12 \times 2000}{3000} = 8 \text{ فولت}$$ أما تيار الدائرة فهو \(\frac{12}{3000} = 0.004\) أمبير = 4 ميلي أمبير. والقدرة الكلية تساوي \(12 \times 0.004 = 0.048\) واط = 48 ميلي واط.
الأسئلة الشائعة
هل يؤثّر الحِمل على جهد الخرج؟ نعم. تفترض هذه الحاسبة مقسمًا مثاليًا بلا حِمل. وأي مقاومة حِمل تُوصَّل على طرفي R2 تخفّض قيمتها الفعّالة وتُقلّل من جهد الخرج Vout.
لماذا تُعدّ القدرة مهمة؟ معرفة القدرة الكلية تساعدك على اختيار مقاومات بتصنيف قدرة (واط) مناسب حتى لا ترتفع حرارتها بشكل مفرط.
هل يمكنني تبديل R1 وR2؟ يؤدي التبديل إلى تغيير المقاومة التي يُقاس عليها الخرج، ومن ثمّ يتغيّر جهد الخرج Vout ما لم تكن المقاومتان متساويتين.
