Ao projetar circuitos elétricos, são possíveis situações em que uma corrente de certa magnitude flui no circuito e a carga é projetada para um consumo significativamente menor. Especialmente para este caso, foram inventadas soluções de circuitos originais, chamados de divisores de corrente. Seu trabalho é baseado na lei de Kirchhoff, conhecida em um curso de física.
Definição e princípio de operação
O divisor de corrente é um circuito elétrico especial de seus 2 resistores, através do qual é possível dividir a corrente total I em dois componentes (foto abaixo).
Cada um dos componentes I1 e I2 assume valores dependendo da relação dos dois resistores (eles são inversamente proporcionais a ela). Com resistores nominais iguais, metade da corrente fluirá por cada um deles.
Nota: A base teórica do princípio de operação de um divisor resistivo é a lei de Kirchhoff básica (as somas das correntes na saída e na entrada são iguais).
Às vezes, para uma representação figurativa, o fluxo de elétrons é comparado a um rio rápido, no qual a velocidade do movimento da água corresponde à força da corrente no condutor. Se dividirmos seu canal em duas partes de fluxo iguais e paralelas, a pressão da água em cada uma delas (intensidade da corrente) diminuirá exatamente pela metade.
Análise do circuito de compartilhamento atual
Primeiro, vamos apresentá-lo no formulário abaixo.
A diferença de potencial (tensão) entre o ponto de entrada "A" e a saída "B" é a mesma para ambos os resistores. Cada um deles tem sua própria resistência, e sua soma é calculada usando a fórmula para conexão paralela, fornecida a seguir:
De acordo com a regra de Kirchhoff (primeiro), a corrente total é definida como a soma de dois componentes que se ramificam ao longo de cadeias. E as correntes em cada um desses circuitos são determinadas pelas fórmulas, que incluem os valores dos resistores neles instalados. Em outras palavras, isso pode ser expresso da seguinte forma: para alterar a corrente no ventilador, por exemplo, ligado em vez de uma das resistências, basta alterar o valor do segundo resistor (paralelo a ele).
Ao instalar um potenciômetro com valor variável em seu lugar, é possível regular a velocidade de rotação das pás do ventilador (alterar a corrente nele) dentro de certos limites. Esses limites dependem da resistência intrínseca do enrolamento do motor do dispositivo e da faixa de variação do valor do potenciômetro.
Exemplo de cálculo do divisor atual
Como exemplo, considere o caso de encontrar os valores de I1 e I2 em um divisor de corrente artificialmente organizado com um valor total conhecido de I = 0,6 Amperes. Isso exigirá as fórmulas mostradas na foto abaixo:
Por exemplo, R1 é 100 ohms e R2 é 20 ohms.
Outras ações são as seguintes:
- De acordo com a fórmula da corrente em um dos ramos, encontramos: I1 = 0,6x20 / (100 + 20) = 0,1 Ampére.
- Para o outro componente, determinamos: I2 = 0,6x100 / (100 + 20) = 0,5 Ampere.
- Como há uma queda na potência em R1 e R2, eles também são selecionados de acordo com este indicador usando a fórmula: P = IхIхR.
Para o resistor R1 P = 0,1x0,1x100 = 1 W, e para R2 este indicador é P = 0,5x0,5x20 = 5 W. Levando em consideração a margem, ele seleciona os valores de 2 e 10 watts, respectivamente.