Делитель напряжения на резисторах
Два резистора превращают большое напряжение в маленькое. Калькулятор считает выход, ток и мощность, а если указать нагрузку — покажет, насколько она просадит результат.
Как это работает
Ток течёт через оба резистора одинаковый, а напряжение делится между ними пропорционально сопротивлению. Снимаем мы напряжение с нижнего плеча, поэтому и формула такая: входное умножить на R2 и разделить на сумму R1 и R2.
Из этого следует главное свойство: важно не то, какие резисторы вы взяли, а их отношение. Пара 10 и 10 килоом делит пополам ровно так же, как пара 100 и 100 ом. Разница — в токе, который течёт через делитель впустую.
Зачем он нужен в схемах с Arduino
Самый частый случай — согласовать уровни. Плата работает на пяти вольтах, а датчик или модуль на трёх с третью, и подавать на него пять вольт нельзя. Делитель из резисторов на 1 и 2 килоома опускает пять вольт до 3,3 — этого достаточно для линии данных, по которой не течёт заметный ток.
Второй случай — измерить напряжение выше того, что понимает плата. Аналоговый вход Arduino принимает максимум пять вольт, а померить хочется батарею на двенадцать. Делитель уменьшает напряжение в известное число раз, и вы просто умножаете показания обратно в скетче.
На чём попадаются
Делитель не выдерживает нагрузки
Всё, что вы подключите к выходу, встаёт параллельно нижнему плечу и тянет напряжение вниз. Пока нагрузка много больше R2, этим можно пренебречь. Питать через делитель что-то потребляющее нельзя вообще — это не источник питания.
Слишком большие номиналы
Кажется логичным взять мегаомы, чтобы не тратить ток. Но тогда сам вход микроконтроллера, у которого есть собственное сопротивление и ёмкость, начинает влиять на показания — они плавают и зависят от наводок.
Забыли про мощность
Обычный резистор рассчитан на четверть ватта. Если делить не пять вольт, а двести двадцать, маленькими номиналами, резистор сгорит. Калькулятор показывает мощность на каждом плече — на неё стоит смотреть.