Lors de la conception de circuits électriques, des situations sont possibles lorsqu'un courant d'une certaine magnitude circule dans le circuit et que la charge est conçue pour une consommation nettement inférieure. Surtout pour ce cas, des solutions de circuits originales ont été inventées, appelées diviseurs de courant. Leur travail est basé sur la loi de Kirchhoff, connue d'un cours de physique.
Définition et principe de fonctionnement
Le diviseur de courant est un circuit électrique spécial de leurs 2 résistances, à travers lequel il est possible de diviser le courant total I en deux composants (photo ci-dessous).
Chacune des composantes I1 et I2 prend des valeurs dépendant du rapport des deux résistances (elles lui sont inversement proportionnelles). Avec des résistances nominales égales, la moitié du courant circulera dans chacune d'elles.
Remarque: La base théorique du principe de fonctionnement d'un diviseur résistif est la loi de base de Kirchhoff (les sommes des courants en sortie et en entrée sont égales).
Parfois, pour une représentation figurative, le flux d'électrons est comparé à une rivière rapide, dans laquelle la vitesse du mouvement de l'eau correspond à la force du courant dans le conducteur. Si nous divisons son canal en deux parties à écoulement égales et parallèles, la pression de l'eau dans chacune d'elles (intensité du courant) diminuera exactement de moitié.
Analyse du circuit de partage de courant
Tout d'abord, présentons-le sous la forme ci-dessous.
La différence de potentiel (tension) entre le point d'entrée «A» et la sortie «B» est la même pour les deux résistances. Chacun d'eux a sa propre résistance, et leur somme est calculée à l'aide de la formule de connexion parallèle, donnée ci-dessous:
Selon la règle de Kirchhoff (première), le courant total est défini comme la somme de deux composants se ramifiant en chaînes. Et les courants dans chacun de ces circuits sont déterminés par des formules qui incluent les valeurs des résistances qui y sont installées. En d'autres termes, il peut s'exprimer comme suit: pour changer le courant dans le ventilateur, par exemple allumé à la place d'une des résistances, il suffit de changer la valeur de la deuxième résistance (parallèle à celle-ci).
En installant un potentiomètre avec une valeur variable à sa place, il est possible de régler la vitesse de rotation des pales du ventilateur (changer le courant à l'intérieur) dans certaines limites. Ces limites dépendent de la résistance intrinsèque de l'enroulement moteur de l'appareil et de la plage de variation de la valeur du potentiomètre.
Exemple de calcul du diviseur actuel
À titre d'exemple, considérons le cas de la recherche des valeurs de I1 et I2 dans un diviseur de courant organisé artificiellement avec une valeur totale connue de I = 0,6 ampère. Cela nécessitera les formules présentées sur la photo ci-dessous:
Par exemple, R1 vaut 100 ohms et R2 est 20 ohms.
D'autres actions sont les suivantes:
- Selon la formule du courant dans l'une des branches, on trouve: I1 = 0,6x20 / (100 + 20) = 0,1 Ampère.
- Pour l'autre composant, nous déterminons: I2 = 0,6x100 / (100 + 20) = 0,5 Ampère.
- Puisqu'il y a une baisse de puissance en R1 et R2, ils sont également sélectionnés en fonction de cet indicateur en utilisant la formule: P = IхIхR.
Pour la résistance R1 P = 0,1x0,1x100 = 1 W, et pour R2 cet indicateur est P = 0,5x0,5x20 = 5 W. En tenant compte de la marge, il sélectionne les valeurs de 2 et 10 watts, respectivement.