Перейти к содержанию

Как рассчитать напряжение после резистора?

Обновлено Редакция GAW

После резистора остаётся входное напряжение за вычетом падения на нём:

Uвых=Uвх−I⋅RU_\text{вых} = U_\text{вх} - I \cdot R

Ток I задаёт нагрузка. Если нагрузка — сопротивление Rн, то цепь превращается в делитель напряжения:

Uвых=Uвх⋅RнR+RнU_\text{вых} = U_\text{вх} \cdot \frac{R_\text{н}}{R + R_\text{н}}

Поэтому «напряжение после резистора» без указания нагрузки не существует: один и тот же резистор даёт разный результат.

Пример: 12 В и резистор 1 кОм

Наш расчёт по формуле делителя:

Нагрузка R_нТок через резисторПадение на 1 кОмНапряжение после резистора
без нагрузки0012 В
10 кОм1,09 мА1,09 В10,9 В
1 кОм6 мА6 В6 В
100 Ом10,9 мА10,9 В1,09 В

Мощность на резисторе в худшей строке — I2R = 0,01092 · 1000 ≈ 0,12 Вт: для чипа 0603 (0,125 Вт по Vishay) это предел, 0805 на 0,25 Вт подходит с запасом. Числа для любых номиналов считает калькулятор делителя, а ток и мощность по известному напряжению — калькулятор закона Ома.

Что ещё влияет

  • Допуск. У резисторов CRCW он ±5 % или ±1 %; в делителе 1 кОм/1 кОм худшая пара ±5 % смещает выход с 6 В до 5,7 или 6,3 В (наш расчёт).
  • Вольтметр. У Fluke 115 вход 10 МОм — на делителе из килоомов он незаметен. Но режим Auto-V LoZ у Fluke 114/117 имеет вход около 3 кОм: параллельно нижнему плечу 1 кОм он даст 750 Ом и 5,14 В вместо 6 В. Почему прибор занижает показания на высокоомных делителях, разобрано в ответе «Почему мультиметр показывает на делителе меньше расчётного?».
  • Переменный ток нагрузки. Микроконтроллер или модуль с импульсным потреблением превращает напряжение после резистора в пульсирующее; для таких потребителей нужен стабилизатор.

Основы последовательных цепей и делителей — в уроке «Последовательное и параллельное соединение, делитель».

Похожие вопросы

Почему без нагрузки напряжение после резистора не падает?

Потому что через резистор не течёт ток, а падение U = I·R при I = 0 равно нулю. Вольтметр с входом 10 МОм почти не нагружает цепь, и после резистора 1 кОм он покажет те же 12 В, что и до него.

Как учесть допуск резисторов?

Худший случай делителя 1 кОм/1 кОм из резисторов ±5 %: верхний 1050 Ом, нижний 950 Ом дают 5,7 В вместо 6 В, обратное сочетание — 6,3 В (наш расчёт). С резисторами ±1 % Vishay CRCW разброс сужается до 5,94–6,06 В.

Можно ли так питать нагрузку?

Только если ток нагрузки постоянен: напряжение после резистора меняется вместе с током. Для стабильного питания нужен стабилизатор, а резистор оставляют для светодиодов и других потребителей с фиксированным током.

Источники

  1. Vishay. D/CRCW e3: Standard Thick Film Chip Resistors (Document Number 20035, revision 14-Apr-2026) — допуск сопротивления ±5 %, ±1 %; ТКС ±200 и ±100 ppm/K; номинальная мощность P70: 0402 — 0,10 Вт, 0603 — 0,125 Вт, 0805 — 0,25 Вт, 1206 — 0,25 Вт (расширенный режим); предельное напряжение 0603 — 75 В, 0805 — 150 В, 1206 — 200 В
  2. Fluke. 114, 115 and 117 True-rms Multimeters, Users Manual (PN 2572573, Rev. 1, 2/07) — Table 2 Input Characteristics: входное сопротивление Volts DC >10 МОм, <100 пФ; Auto-V LoZ ≈3 кОм (114 и 117), предупреждение не использовать Auto-V в цепях, которые такая нагрузка может повредить
Страница помогла?

Нашли ошибку? ·

Смотрите также