حاسبة مقسم الجهد

مقسّم الجهد هو دائرة إلكترونية أساسية تقسّم جهد الإدخال إلى جهد خرج أقل باستخدام مقاومتين. تُستخدم هذه المفاهيم البسيطة والفعّالة على نطاق واسع في الإلكترونيات لتوصيل أجهزة الاستشعار، وتكييف الإشارات، وإنشاء جهود مرجعية، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى.

الخلفية التاريخية

شكّلت مقسّمات الجهد حجر الزاوية في الهندسة الكهربائية والإلكترونية لسنوات عديدة. إن بساطتها وفعاليتها في إدارة مستويات الجهد يجعلها لا غنى عنها في تصميم الدوائر التناظرية والرقمية على حد سواء.

صيغة الحساب

يُحدد جهد الخرج (\(V_{out}\)) في مقسم الجهد بالصيغة:

\[ V_{out} = V_{in} \cdot \frac{R2}{R1 + R2} \]

حيث:

• \(V_{in}\) هو جهد الإدخال.
• \(R1\) هي مقاومة المقاومة الأولى.
• \(R2\) هي مقاومة المقاومة الثانية.

مثال على الحساب

لنعتبر مقسّم جهد حيث:

• جهد الإدخال (\(V_{in}\)) = 12 فولت
• مقاومة R1 (\(R1\)) = 1000Ω (1 كيلوΩ)
• مقاومة R2 (\(R2\)) = 2000Ω (2 كيلوΩ)

باستخدام الصيغة:

\[ V_{out} = 12V \cdot \frac{2000Ω}{1000Ω + 2000Ω} = 8V \]

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

تُعد مقسّمات الجهد ضرورية ل:

• ضبط مستويات الجهد لتتناسب مع مستويات تشغيل المكونات المختلفة.
• توفير جهود مرجعية.
• قياس المعلمات الكهربائية بشكل غير مباشر.

الأسئلة الشائعة

1. هل يمكن لمقسّم الجهد تزويد الأجهزة بالطاقة؟

   • مقسّمات الجهد ليست مثالية لتزويد الأجهزة بالطاقة لأنها لا تستطيع توفير تيار كبير دون تغيير جهد الخرج.

2. كيف تؤثر المقاومة على جهد الخرج؟

   • زيادة \(R2\) بالنسبة إلى \(R1\) تزيد من جهد الخرج، والعكس صحيح.

3. ما هي قيود مقسّم الجهد؟

   • تتأثر مقسّمات الجهد بمقاومة الإدخال للحمل الذي تعمل عليه، مما قد يؤثر على جهد الخرج المتوقع إذا لم يتم تصميمه بشكل صحيح.