Un diviseur de tension est un circuit qui divise une tension d’entrée en une tension de sortie plus petite, essentiel en électronique pour réguler les voltages.
Qu’est-ce qu’un diviseur de tension ?
Un diviseur de tension est un circuit électrique simple qui permet de réduire une tension d’entrée à une tension de sortie plus basse. Il est principalement utilisé pour fournir une tension spécifique à une partie d’un circuit ou pour mesurer des tensions avec des appareils qui ne peuvent pas supporter des tensions plus élevées.
Le diviseur de tension est constitué de deux résistances, \( R_1 \) et \( R_2 \), connectées en série. La tension totale \( V_{in} \) est appliquée aux bornes de ces deux résistances. La tension de sortie \( V_{out} \) est prise aux bornes de \( R_2 \).
\[
V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}
\]
Comment fonctionne un diviseur de tension ?
Le fonctionnement d’un diviseur de tension repose sur les lois de Kirchhoff et la répartition de la tension dans un circuit en série. Étant donné que les deux résistances sont en série, le courant \( I \) qui les traverse est le même. La différence de potentiel totale \( V_{in} \) est répartie entre \( R_1 \) et \( R_2 \) proportionnellement à leurs valeurs de résistance.
La formule essentielle pour un diviseur de tension, comme mentionnée ci-dessus, est dérivée de cette proportion:
- \( V_{R1} = I \times R_1 \)
- \( V_{R2} = I \times R_2 \)
- \( V_{in} = V_{R1} + V_{R2} \)
En combinant ces relations, on obtient:
- \( V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} \)
C’est cette fraction qui permet de diviser la tension initiale \( V_{in} \) selon les valeurs de \( R_1 \) et \( R_2 \).
Exemple pratique
Supposons que vous avez une tension d’entrée \( V_{in} = 12V \) et que vous souhaitez obtenir une tension de sortie de 5V. Pour ce faire, choisissez \( R_1 = 7k\Omega \) et \( R_2 = 3k\Omega \). La tension de sortie peut être calculée comme suit :
\[ V_{out} = 12V \times \frac{3k\Omega}{7k\Omega + 3k\Omega} = 12V \times \frac{3}{10} = 3.6V \]
Afin d’obtenir exactement 5V de sortie, vous pourriez ajuster la valeur des résistances en fonction de la formule du diviseur de tension.
Conclusion
Le diviseur de tension est un concept fondamental en électronique et en ingénierie électrique. Sa simplicité et son efficacité en font un outil indispensable dans de nombreux circuits et applications. Comprendre comment fonctionnent les diviseurs de tension permet de concevoir des circuits plus complexes et de résoudre des problèmes pratiques liés à la gestion des tensions.
