分压电路计算器
分压电路计算器输入电压和两只电阻即可算空载输出电压、压降与分压比;切换并联分流可算各支路电流,接线与负载限制见下方说明。
上臂电阻:一端接 Vin,另一端接输出点。
下臂电阻:一端接输出点,另一端接地,输出取自 R2 两端。
本工具按输出端空载计算:输出端接负载后实际电压会低于此值,负载电阻应远大于 R2。
结果按 8 位有效数字收口,页面不再二次舍入。
怎么用
- 选择串联分压或并联分流:要算分压电路的输出电压,选「串联分压」;要算两只电阻并联时各支路分到多少电流,选「并联分流」。两种模式各自保存输入,切换时不会互相带入数值。
- 填入电压或总电流:分压模式填输入电压 Vin(单位 V),分流模式填流入并联电阻的总电流(单位 mA)。数值需大于 0。
- 填入两只电阻并选单位:分压模式下 R1 接 Vin 端、R2 接地端,输出取自 R2 两端;每只电阻可单独选 Ω、kΩ 或 MΩ,例如 R1 填 10 kΩ、R2 填 4700 Ω 也能直接算。
- 读出结果并核对负载:分压模式给出空载输出电压 Vout、R1 两端电压、回路电流和分压比;分流模式给出两条支路电流和并联两端电压。输出端若要接负载,负载电阻应远大于 R2,否则实际电压会偏低。
分压电路怎么算?接法与空载要点
分压电路输出电压 Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2):R1 一端接 Vin、另一端接输出点, R2 一端接输出点、另一端接地,输出取自 R2 两端。本页按理想电阻、直流稳态与输出端空载计算;并联分流需切换模式并输入总电流。
原理与公式
串联分压:两只电阻首尾相接,流过的是同一个电流I = Vin ÷ (R1 + R2)。按欧姆定律,每只电阻上的电压等于电流乘以它的阻值, 所以 R2 两端(输出端)电压为:
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2),VR1 = Vin × R1 ÷ (R1 + R2)
两者之和等于 Vin(基尔霍夫电压定律)。R2 ÷ (R1 + R2) 叫分压比。
算例:Vin = 12V,R1 = 10kΩ,R2 = 4.7kΩ,总电阻 14.7kΩ;I = 12 ÷ 14700 ≈ 0.81632653mA,Vout = 12 × 4700 ÷ 14700 ≈ 3.8367347V,VR1 ≈ 8.1632653V,分压比 ≈ 0.31972789。
并联分流:两只电阻两端电压相同,总电流按阻值反比分到两条支路(基尔霍夫电流定律):
I1 = I × R2 ÷ (R1 + R2),I2 = I × R1 ÷ (R1 + R2),U = I × R1 × R2 ÷ (R1 + R2)
算例:总电流 30mA,R1 = 100Ω,R2 = 200Ω;I1 = 20mA,I2 = 10mA,两端电压 U = 0.03 × 100 × 200 ÷ 300 = 2V。
口径:理想电阻、直流稳态、输出端空载。全程高精度十进制计算,每个结果各自按 8 位有效数字收口。本工具不算带负载分压、三只以上电阻、交流阻抗分压,也不给电阻功率与误差范围。
常见问题
- 分压电路的输出电压怎么算,R1 和 R2 怎么接?
- 两只电阻串联分压时,输出电压 Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2),其中 R1 接输入端、R2 接地,输出取自 R2 两端。例如 12V 电源、R1 = 10kΩ、R2 = 4.7kΩ,Vout = 12 × 4.7 ÷ 14.7 ≈ 3.8367347V。
- 分压电路接上负载后输出电压为什么变低?
- 负载电阻 RL 与 R2 并联,等效下臂电阻变成 R2∥RL,比 R2 小,所以输出电压下降。本页分压结果按输出端空载计算;负载电阻越接近 R2,空载估算的偏差越不能忽略。需要评估带载输出时,应把负载影响纳入电路分析,不能把空载结果当作实际供电电压。
- 并联分流电路电流怎么分配?
- 两只电阻并联时,电流按电阻的反比分配:I1 = I × R2 ÷ (R1 + R2),I2 = I × R1 ÷ (R1 + R2),阻值越小的支路分到的电流越大。例如总电流 30mA 流过 100Ω 与 200Ω 并联,100Ω 支路 20mA、200Ω 支路 10mA,两端电压 2V。
- 单片机 ADC 采样分压电路的电阻阻值怎么选?
- 先根据输入电压范围和 ADC 允许输入范围确定分压比,再结合芯片手册对信号源阻抗、采样时间和输入漏电流的要求选择阻值。相同分压比可以对应多组电阻,但回路电流不同。本工具可比较空载输出与回路电流,不评估 ADC 采样误差或输入保护。
- 分压电路的分压比是什么意思,和输出电压有什么关系?
- 分压比 = R2 ÷ (R1 + R2),是输出电压占输入电压的比例,取值在 0 到 1 之间,只由两只电阻决定、和电源电压无关。输出电压 = 输入电压 × 分压比,例如 R1 = 1kΩ、R2 = 2kΩ 时分压比约 0.66666667,5V 输入得到约 3.3333333V。
- 分压电路两只电阻相等时,输出电压是多少?
- 理想直流空载条件下,两只电阻相等时,输出电压为输入电压的一半。例如 Vin = 5V、R1 = R2 = 10kΩ,输出约 2.5V;把两只电阻同时换成 1kΩ,空载输出仍约 2.5V,但回路电流变大。电阻比例决定空载分压比,阻值大小还会影响回路电流。