Dzielnik napięcia z obciążeniem: wyjście idealne vs obciążone

Na tej stronie otwiera się kalkulator dzielnika napięcia z wejściem 5 V, rezystorami o wartości 1 kΩ dla R1 i R2 oraz rezystorem obciążenia o wartości 1 kΩ, który jest już wypełniony — zarówno idealne, jak i obciążone napięcie wyjściowe poniżej są obliczane pod obciążeniem.

Większość wyjaśnień dotyczących dzielników dostępnych w Internecie dotyczy tylko przypadku bez obciążenia, w którym po cichu zakłada się, że wszystko, co jest podłączone do wyjścia, nie pobiera prądu — prawda w przypadku wejścia wzmacniacza operacyjnego, fałsz w przypadku prawie wszystkiego innego. To ustawienie wstępne wykorzystuje pole obciążenia narzędzia specjalnie do pokazania przerwy: bez obciążenia rezystory równe 1 kΩ dałyby dokładnie 2,5 V, ale obciążenie 1 kΩ równolegle z R2 obniża dolną odnogę do 500 Ω, przeciągając rzeczywiście obciążone napięcie wyjściowe do 1,67 V — błąd 33%, którego naiwne obliczenia mogłyby całkowicie pominąć.

Jest to najbardziej użyteczna rzecz, jaką ten kalkulator robi poza prostym wzorem na współczynnik: wprowadź rzeczywistą impedancję wejściową czegokolwiek, czym sterujesz – pin ADC, cewkę przekaźnika, inny dzielnik – i zobacz rzeczywiste napięcie wyjściowe zamiast podręcznikowego. Jeśli rezystancja obciążenia jest nieznana lub bardzo wysoka (typowy GPIO mikrokontrolera), pozostaw to pole puste, a wartości obciążone i idealne zbiegną się.