Spenningsdeler

En Spenningsdeler er betegnelsen for en kobling innen elektroteknikk og elektronikk.

Som navnet sier blir en elektrisk spenning delt ned av koblingen. Resultatet, utgangsspenningen, er en lavere spenning enn inngangsspenningen.

Resistiv spenningsdeler

En resistiv spenningsdeler består av to motstander koblet i serie. Inngangsspenningen legges over seriekoblingen og utgangsspenningen tappes over en av motstandene. Fellespunktet for inngangsspenningen og utgangsspenningen er ofte kretsens jord, men må ikke være det. Nedenfor er R2 koblet til fellespunktet.

Strømmen blir lik

I = U_inn/(R1 + R2)

og utgangsspenningen lik

U_ut = U_inn*R2/(R1 + R2),

hvor utgangsspenningen tappes over R2. Utgangsspenningens kildeimpedans er seriekoblingen av R1 og R2 og blir

R1*R2/(R1 + R2).

Spenningsdeleren forbruker effekten

P = U_inn*I

når den ikke belastes med en tredje motstand.

Der motstandsverdiene kan forandres på mekanisk eller elektronisk vis, kalles spenningsdeleren et potensiometer. Se Wheatstone-bro.

Den resistive spenningsdeleren kan brukes både for veksel- og likespenning.

Når spenningsdeleren belastes av en tredje motstand R3, må R2 i formlene ovenfor erstattes av parallellkoblingen av R2 og R3, kalt R2',

R2' = R2*R3/(R2 + R3).

Kapasitiv spenningsdeler

For en kapasitiv spenningsdeler brukes to kondensatorer i en seriekobling.

Strømmen blir lik

I = U_inn*ω*(C1*C2)/(C1 + C2),

der ω = 2*π*f og f er frekvensen i Hz. Strømmen øker proporsjonalt med frekvensen.

Utgangsspenningen blir lik

U_ut = U_inn*C1/(C1 + C2),

hvor utgangsspenningen tappes over C1. Strømmen er faseforskjøvet i forhold til inngangsspenningen og ligger 90 grader foran den. Utgangsspenningen har likevel samme fase som inngangsspenningen.

Den kapasitive spenningsdeleren kan kun brukes for vekselspenninger og den forbruker ikke effekt.

Belastning av en kapasitiv spenningsdeler med en motstand vil forandre utgangsspenningen, både i fase og i verdi.

Induktiv spenningsdeler

Betegnelsen spenningsdeler benyttes ikke for induktiviteter. I stedet omtales dette som tapping av en vikling i enten en spole eller transformator. Her brukes tørn- eller viklingsforhold for å beskrive graden av deling. Med induktive komponenter som deler magnetfeltet kan spenningen også økes, noe som bidrar til at betegnelsen spenningsdeler blir upassende.

Frekvensavhengig spenningsdeling

Når det benyttes en motstand og en kondensator, eller en motstand og en spole i stedet for to like-typer komponenter, oppnås en frekvensavhengig spenningsdeler. Slike kalles helst poler.

Historien til spenningsdeleren

James. spenning