वोल्टेज डिवाइडर क्या है?
वोल्टेज डिवाइडर इलेक्ट्रॉनिक्स के सबसे बुनियादी सर्किट्स में से एक है: एक सोर्स वोल्टेज के आर-पार सीरीज़ में जुड़े दो रेज़िस्टर। आउटपुट इन दोनों रेज़िस्टर के बीच के जंक्शन से लिया जाता है, जो इनपुट वोल्टेज का एक छोटा और तयशुदा हिस्सा देता है। डिवाइडर का इस्तेमाल बायस पॉइंट सेट करने, सेंसर के सिग्नल को पढ़ने लायक रेंज में लाने, रेफरेंस वोल्टेज बनाने और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) को फीड करने के लिए होता है।
इस कैलकुलेटर का इस्तेमाल कैसे करें
इनपुट (सप्लाई) वोल्टेज Vin, ऊपरी रेज़िस्टर R1 (जो Vin और आउटपुट नोड के बीच है), और निचला रेज़िस्टर R2 (जो आउटपुट नोड और ग्राउंड के बीच है) दर्ज करें। कैलकुलेटर R2 के आर-पार मापा गया आउटपुट वोल्टेज बताता है, साथ ही सीरीज़ लूप करंट और रेज़िस्टर्स में खर्च होने वाली कुल पावर भी।
फ़ॉर्मूला समझें
आउटपुट वोल्टेज इस तरह निकलता है:
$$V_{out} = \text{Vin} \cdot \frac{\text{R2}}{\text{R1} + \text{R2}}$$चूँकि R1 और R2 में एक ही करंट बहता है, इसलिए वोल्टेज रेज़िस्टेंस के सीधे अनुपात में बँट जाता है। लूप करंट \(I = \frac{\text{Vin}}{\text{R1} + \text{R2}}\) होता है, और कुल पावर \(P = \text{Vin} \cdot I\) होती है। ध्यान रहे कि यह तब सही है जब आउटपुट पर कोई लोड न हो (या बहुत हाई-इम्पीडेंस इनपुट जुड़ा हो); R2 के समानांतर असली लोड जुड़ने पर Vout घट जाता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए Vin = 12 V, R1 = 1000 Ω और R2 = 2000 Ω है। कुल रेज़िस्टेंस 3000 Ω है, इसलिए करंट होगा \(12 / 3000 = 4\ \text{mA}\)। आउटपुट वोल्टेज होगा
$$12 \times \frac{2000}{3000} = 8\ \text{V}$$और कुल पावर होगी \(12 \times 0.004 = 48\ \text{mW}\)।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
क्या लोड जोड़ने से आउटपुट पर असर पड़ता है? हाँ। अगर आप R2 के आर-पार कोई लोड रेज़िस्टर जोड़ते हैं, तो उसे R2 के समानांतर मानें — प्रभावी R2 घट जाता है, जिससे Vout भी कम हो जाता है। सटीकता के लिए डिवाइडर के रेज़िस्टर लोड के मुकाबले काफ़ी कम रखें।
कम रेज़िस्टेंस ज़्यादा पावर क्यों बर्बाद करता है? छोटे रेज़िस्टर एक ही वोल्टेज पर ज़्यादा करंट खींचते हैं, इसलिए वे ज़्यादा पावर खर्च करते हैं। बड़े रेज़िस्टर पावर बचाते हैं, लेकिन लोडिंग के प्रति ज़्यादा संवेदनशील होते हैं।
क्या मैं किसी रेज़िस्टर का मान भी निकाल सकता हूँ? फ़ॉर्मूले को इस तरह बदलें: किसी तय Vout के लिए \(R1 = R2 \times \frac{\text{Vin} - \text{Vout}}{\text{Vout}}\)।
