Circuits du diviseur de courant et formule du diviseur de courant

Un circuit parallèle est souvent appelé diviseur de courant pour sa capacité à proportionner ou diviser le courant total en parties fractionnaires.

Pour comprendre ce que cela signifie, analysons d'abord un circuit parallèle simple, déterminant les courants de dérivation à travers des résistances individuelles

Sachant que les tensions sur tous les composants d'un circuit parallèle sont les mêmes, nous pouvons remplir notre tableau tension/courant/résistance avec 6 volts sur la rangée du haut :

En utilisant la loi d'Ohm (I=E/R), nous pouvons calculer le courant de chaque branche :

Sachant que les courants de dérivation s'additionnent dans les circuits parallèles pour égaler le courant total, nous pouvons arriver au courant total en additionnant 6 mA, 2 mA et 3 mA :

La dernière étape, bien sûr, consiste à déterminer la résistance totale. Cela peut être fait avec la loi d'Ohm (R=E/I) dans la colonne "total", ou avec la formule de résistance parallèle des résistances individuelles. Dans tous les cas, nous obtiendrons la même réponse :

Encore une fois, il devrait être évident que le courant à travers chaque résistance est lié à sa résistance, étant donné que la tension à travers toutes les résistances est la même. Plutôt que d'être directement proportionnelle, la relation est ici une relation de proportion inverse. Par exemple, le courant passant par R₁ est deux fois plus que le courant à travers R₃ , qui a deux fois la résistance de R₁ .

Si on changeait la tension d'alimentation de ce circuit, on constate que (surprise !) ces rapports proportionnels ne changent pas :

Calcul des ratios actuels

Le courant passant par R₁ est toujours exactement le double de R₃ , malgré le fait que la tension de la source a changé. La proportionnalité entre les différents courants de branche est strictement fonction de la résistance.

Le fait que les courants de dérivation sont des proportions fixes du courant total rappelle également les diviseurs de tension. Malgré le quadruplement de la tension d'alimentation, le rapport entre tout courant de branche et le courant total reste inchangé :

Maintenant, nous pouvons voir par nous-mêmes le point que nous avons fait au début de cette page :un circuit parallèle est souvent appelé un diviseur de courant pour sa capacité à proportionner ou diviser le courant total en parties fractionnaires.

La formule du diviseur actuel

Avec un peu d'algèbre, nous pouvons dériver une formule pour déterminer le courant de résistance parallèle étant donné rien de plus que le courant total, la résistance individuelle et la résistance totale :

Le rapport de la résistance totale à la résistance individuelle est le même rapport que le courant individuel (branche) au courant total. C'est ce qu'on appelle la formule du diviseur actuel , et c'est une méthode de raccourci pour déterminer les courants de dérivation dans un circuit parallèle lorsque le courant total est connu.

Exemple de formule de diviseur de courant

En utilisant le circuit parallèle d'origine comme exemple, nous pouvons recalculer les courants de branche à l'aide de cette formule, si nous commençons par connaître le courant total et la résistance totale :

Si vous prenez le temps de comparer les deux formules de diviseur, vous verrez qu'elles sont remarquablement similaires. Notez, cependant, que le rapport dans la formule du diviseur de tension est R_n (résistance individuelle) divisé par R_Total , et comment le rapport dans la formule de division actuelle est R_Total divisé par R_n :

Formule du diviseur de courant par rapport à la formule du diviseur de tension

Il est assez facile de confondre ces deux équations, en rétrogradant les rapports de résistance. Une façon de se souvenir de la forme appropriée est de garder à l'esprit que les deux rapports dans les équations du diviseur de tension et de courant doivent être inférieurs à un. Après tout, ce sont des diviseurs équations, pas multiplicateur équations ! Si la fraction est à l'envers, elle fournira un rapport supérieur à un, ce qui est incorrect.

Sachant que la résistance totale dans un circuit en série (diviseur de tension) est toujours supérieure à n'importe laquelle des résistances individuelles, nous savons que la fraction pour cette formule doit être R_n sur R_Total . Inversement, sachant que la résistance totale dans un circuit parallèle (diviseur de courant) est toujours inférieure à l'une des résistances individuelles, nous savons que la fraction pour cette formule doit être R_Total sur R_n .

Application d'exemple de circuit diviseur de courant :Circuit de compteur électrique

Les circuits diviseurs de courant trouvent également une application dans les circuits de compteurs électriques, où une fraction du courant mesuré doit être acheminée à travers un dispositif de détection sensible. En utilisant la formule du diviseur de courant, la résistance shunt appropriée peut être dimensionnée pour proportionner juste la bonne quantité de courant pour l'appareil dans n'importe quel cas :

AVIS :

• Les circuits parallèles proportionnent, ou « divisent », le courant total du circuit entre les courants de dérivation individuels, les proportions dépendant strictement des résistances :I_n =I_Total (R_Total / R_n )

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail sur les circuits du diviseur de courant