वर्तमान डिवाइडर सर्किट को सूत्र और व्यावहारिक हार्डवेयर के साथ समझाया गया है

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को डिजाइन करते समय, कई परिस्थितियां होती हैं जब एक सर्किट को वोल्टेज और वर्तमान स्रोतों के विभिन्न मूल्यों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, Op-Amp के लिए प्रीसेट वोल्टेज सेट करते समय, आवश्यक वोल्टेज मान प्राप्त करने के लिए संभावित विभक्त सर्किट का उपयोग करना बहुत आम है। लेकिन क्या होगा अगर हमें वर्तमान के एक विशिष्ट मूल्य की आवश्यकता है? वोल्टेज विभक्त के समान, एक और प्रकार का सर्किट होता है जिसे वर्तमान विभक्त कहा जाता है जिसका उपयोग कुल परिपथ को एक बंद परिपथ में कई में विभाजित करने के लिए किया जा सकता है। इसलिए, इस ट्यूटोरियल में, हम सीखेंगे कि प्रतिरोधक विधि (केवल प्रतिरोधों का उपयोग करके) का उपयोग करके एक सरल वर्तमान विभक्त सर्किट कैसे बनाया जाए । ध्यान दें कि इंडिकेटर्स का उपयोग करके एक वर्तमान डिवाइडर बनाना भी संभव है और दोनों सर्किट का कार्य समान होगा।

वर्तमान डिवाइडर सर्किट का कार्य

एक अवरोधक इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला निष्क्रिय घटक है और प्रतिरोधों का उपयोग करके वर्तमान डिवाइडर का निर्माण करना बहुत आसान है । करंट डिवाइडर एक रेखीय सर्किट होता है जो कुल करंट प्रवाह को एक सर्किट में विभाजित करता है और एक विभाजन बनाता है या कुल करंट का एक अंश पैदा करता है।

वर्तमान विभक्त नियम के अनुसार, किसी परिपथ की किसी समानांतर शाखा से होकर बहने वाली धारा कुल धारा के गुणनफल के बराबर होगी और कुल प्रतिरोध के विपरीत शाखा प्रतिरोध का अनुपात। इस प्रकार, वर्तमान विभक्त नियम के साथ, हम एक शाखा के माध्यम से बहने वाली वर्तमान की गणना कर सकते हैं यदि हम अन्य शाखाओं के कुल वर्तमान और प्रतिरोध मूल्य को जानते हैं। हम आगे बढ़ने पर इसके बारे में अधिक समझेंगे।

वर्तमान डिवाइडर को आसानी से KCL (Kirchhoff's Current Law) और Ohms Law का उपयोग करके बनाया जा सकता है । आइए देखें कि यह विभाजन एक समानांतर-जुड़े प्रतिरोधक सर्किट में कैसे होता है।

उपरोक्त छवि में, 1 ओम के दो प्रतिरोध समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो कि आर 1 और आर 2 है। इन दो प्रतिरोधों को रोकनेवाला के माध्यम से कुल प्रवाह बह रहा है। चूंकि इन दो प्रतिरोधों में वोल्टेज समान है, प्रत्येक अवरोधक के माध्यम से बहने वाली धारा को वर्तमान विभक्त सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है

इस प्रकार किर्चॉफ के वर्तमान कानून के अनुसार कुल वर्तमान I _कुल = I _R1 + I _{R2 है} ।

अब प्रत्येक रोकनेवाला के वर्तमान को खोजने के लिए, हम प्रत्येक रोकनेवाला पर ओम कानून I = V / R का उपयोग करते हैं। ऐसी स्थिति में, I _R1 = V / R1 और I _R2 = V / R2

इसलिए, अगर हम I _Total = I _R1 + I _R2 में इन मानों का उपयोग करते हैं, तो कुल वर्तमान होगा

कुल करंट = V / R1 + V / R2 = V (1 / R1 + 1 / R2)

इस प्रकार, V = I _कुल (1 / R1 + 1 / R2) ^-1 = I _कुल (R1R2 / R1 + R2)

इसलिए, यदि हम कुल प्रतिरोध और कुल धारा की गणना कर सकते हैं, तो उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके, हम रोकनेवाला के माध्यम से विभाजित वर्तमान प्राप्त कर सकते हैं। वर्तमान विभक्त नियम सूत्रों R1 के माध्यम से वर्तमान के लिए गणना करने के लिए के रूप में दिया जा सकता है

I _R1 = V / R1 = I _कुल I _R1 = I _कुल (R2 / (R1 + R2)

इसी तरह, आर 2 के माध्यम से वर्तमान के लिए गणना करने के लिए वर्तमान विभक्त नियम सूत्र दिए जा सकते हैं

I _R2 = V / R2 = I _कुल I _R2 = I _कुल (R1 / (R1 + R2))

इसलिए, जहां प्रतिरोधक दो से अधिक हैं, सूत्र का उपयोग करके प्रत्येक रोकनेवाला में विभाजित वर्तमान का पता लगाने के लिए कुल या समकक्ष प्रतिरोध की गणना करने की आवश्यकता है

मैं = वी / आर

हार्डवेयर में वर्तमान विभक्त सर्किट का परीक्षण

आइए देखें कि यह वर्तमान डिवाइडर वास्तविक परिदृश्य में कैसे काम करता है।

उपरोक्त योजनाबद्ध में तीन प्रतिरोधक हैं जो 1 ए के निश्चित या स्थिर वर्तमान स्रोत से जुड़े हैं। सभी प्रतिरोधों को 1 ओम के रूप में रेट किया गया है। इसलिए R1 = R2 = R3 = 1 ओम।

इस सर्किट को ब्रेडबोर्ड में एक समानांतर विन्यास में एक-एक करके प्रतिरोधों को जोड़कर 1A निरंतर वर्तमान स्रोत से जोड़ा जाता है। आप यह जानने के लिए इस सरल निरंतर वर्तमान सर्किट की जांच कर सकते हैं कि वर्तमान स्रोत कैसे काम करता है और हमारे दम पर कैसे निर्माण किया जाए। नीचे की छवि में, एक एकल रोकनेवाला सर्किट भर में जुड़ा हुआ है।

अवरोध को पार करने पर मल्टी-मीटर में करंट 1A दिखा रहा है। अगला, एक दूसरा 1 ओम अवरोधक जोड़ा जाता है। नीचे दिखाए गए अनुसार प्रत्येक रेज़र में करंट आधा गिर गया, लगभग 500mA

ऐसा क्यों हुआ है? आइए वर्तमान विभक्त गणना का उपयोग करके पता करें। जब 1 ओम के दो प्रतिरोधों को समानांतर कनेक्शन में जोड़ा जाता है, तो समतुल्य प्रतिरोध होगा -

आर _{समतुल्य} = (1 / (1 / R1 + 1 / R2)) = (1 / (1/1 + 1/1) = 0.5 ओम

इसलिए, जब दो 1 ओम प्रतिरोध समानांतर में जुड़े, तो बराबर प्रतिरोध 0.5 ओम हो गया। इस प्रकार, आर 1 के माध्यम से वर्तमान है

I _R1 = I _कुल (R _{समतुल्य} / R1) I _R1 = 1A (0.5 ओम / 1 ओम) = 0.5 मीटर

करंट की समान मात्रा दूसरे रेसिस्टर के माध्यम से बह रही है क्योंकि R2 समान 1 ओम रेसिस्टर है और करंट 1A तक स्थिर है। मल्टीमीटर लगभग 0.5 एम्प्स दिखा रहा है जो दो प्रतिरोधों के माध्यम से बह रहा है।

अब सर्किट में एक अतिरिक्त 1 ओम अवरोधक जुड़ा हुआ है। मल्टीमीटर अब लगभग 0.33A वर्तमान दिखा रहा है जो प्रत्येक अवरोधक के माध्यम से बह रहा है।

क्योंकि समानांतर में तीन प्रतिरोधक जुड़े हुए हैं, चलो समानांतर कनेक्शन में तीन प्रतिरोधों के बराबर प्रतिरोध का पता लगाते हैं

R _{समतुल्य} = (1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)) R _{समतुल्य} = (1 / (1/1 + 1/1 + 1/1)) R _{समतुल्य} = 1/3 R _{समतुल्य} = 0.33 ओम

अब, प्रत्येक रोकनेवाला के माध्यम से वर्तमान, IR = I _कुल (R _{समतुल्य} / R1) IR = 1 Amp x (0.33 ओम / 1 ओम) IR = 1 = 3333p

मल्टीमीटर प्रत्येक रेज़र में लगभग 0.33 एम्पीयर दिखा रहा है क्योंकि सभी रेसिस्टर्स 1 ओम मान में हैं और एक सर्किट में जुड़े हुए हैं जहाँ पर वर्तमान प्रवाह 1 ए के साथ तय होता है। सर्किट कैसे काम करता है यह जांचने के लिए आप पृष्ठ के अंत में वीडियो भी देख सकते हैं।

वर्तमान डिवाइडर अनुप्रयोग

वर्तमान डिवाइडर का मुख्य अनुप्रयोग सर्किट में उपलब्ध कुल वर्तमान के एक अंश का उत्पादन करना है। हालांकि, कुछ मामलों में, वर्तमान को ले जाने के लिए उपयोग किए जाने वाले घटक की एक सीमा होती है कि घटक के माध्यम से वास्तव में कितना प्रवाह होता है। ओवरक्राउंड कारणों से गर्मी लंपटता बढ़ जाती है, साथ ही साथ घटकों की जीवन प्रत्याशा कम हो जाती है। एक वर्तमान विभक्त का उपयोग करके, एक घटक के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को कम किया जा सकता है और इस प्रकार छोटे घटक आकार का उपयोग किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, ऐसे मामले में जहां बड़े अवरोधक वाट क्षमता की आवश्यकता होती है; समानांतर में कई प्रतिरोधों को जोड़ने से गर्मी लंपटता कम हो जाती है, और छोटे वाट प्रतिरोध प्रतिरोध एक ही काम कर सकते हैं।