Les transformateurs, qui sont souvent utilisés pour réduire la tension, fonctionnent avec des tensions alternatives (à courant alternatif) et non continues (à courant continu). Pour réduire une tension continue, nous devons utiliser une autre méthode pour accomplir cette tâche. Il existe de nombreuses méthodes parmi lesquelles choisir, mais les deux méthodes les plus simples sont la "résistance de chute de tension en série" et le "réseau diviseur de tension". Pour simplifier les choses, nous utiliserons une batterie de 12 volts pour la source d'alimentation en courant continu et une lampe à faisceau scellé halogène de 6 et 6 watts servant de charge.
Utilisez une résistance de chute de tension en série
Étape 1
Utilisez la loi des ohms pour calculer le "courant de charge" en ampères (ampères de charge = watts / volts). Courant de charge = 6/6 = 1 ampère
Étape 2
Calculez la résistance de la "résistance de chute de tension en série". R = E / I où: R = résistance en ohms, E = tension et I = courant de charge en ampères. Donc, R = 6/1 = 6 ohms.
Étape 3
Calculez la puissance dissipée de la résistance de puissance et ajoutez un facteur de sécurité de 25%. P = 1,25 (I) (E) = 1,25 (1) (6) = 7,5 watts. Sélectionnez la valeur de puissance nominale de la résistance standard la plus proche, à savoir 10 watts.
Étape 4
Connectez une extrémité de la résistance de chute de tension à la borne négative de la batterie à l’aide d’un cavalier. Connectez l’autre extrémité de la résistance de chute de tension à l’une des bornes de la lampe à faisceau scellé à l’aide d’un cavalier. Terminez le circuit en connectant l’autre borne de la lampe à la borne positive de la batterie. La lumière s'allumera.
Étape 5
Vérifiez les tensions du circuit. Placez les sondes voltmètre à travers la résistance. Le compteur indiquera 6 volts. Placez les sondes sur les bornes de la lampe. Le compteur indiquera 6 volts.
Construire un diviseur de tension utilisant deux résistances à valeur fixe (R1 et R2)
Étape 1
Calculez le "courant de purge". Le courant de purge est le courant circulant dans le réseau diviseur de tension, dont aucun ne traverse la charge. La règle de base pour la conception d'un diviseur de tension est de rendre le courant de purge égal à 10% du courant de charge. Notre courant de charge est de 1 ampère, notre courant de fuite est donc égal à 0,1 ampère. Calculez la résistance totale du réseau diviseur de tension. La résistance totale est égale à la tension source divisée par le courant de purge. R total = E source / I purgeur = 12 / 0.1 = 120 ohms.
Étape 2
Calculez le courant traversant R1. Le courant traversant cette résistance sera égal à la somme du "courant de purge" plus du "courant de charge". I R1 = I purgeur + I charge = 0.1 + 1.0 = 1.1 ampères. Calculez la valeur de résistance de R1. R1 = 6 / 1,1 = 5,4545 ohms. Dans ce cas, nous arrondirions à 5 ohms, ce qui fournirait 5,995 volts à notre charge. C'est assez proche de la capacité nominale de 6 volts de la charge. Calculez la puissance nominale de R1. P = 1,25 (1,1) (6) = 8,25 watts. Utilisez la valeur suivante la plus proche, soit 10 watts.
Étape 3
Calculez la résistance de R2. R2 = RT - R1 = 120 - 5,45 = 114,55. Dans ce cas, nous arrondissons à 115 ohms. Calculez la puissance dissipée pour R2. P = 1,25 (0,1) (6) = 0,75 = 1 watt.
Étape 4
Connectez R1 et R2 en série à l’aide d’un cavalier. Connectez ce circuit en série entre les bornes positive et négative de la batterie. À l’aide de deux autres cavaliers, connectez la lampe à scellé sur R1. La lampe s'allumera.
Étape 5
Connectez le multimètre numérique à travers les deux résistances et il lira 12 volts. Connectez le voltmètre sur R1 ou R2 et il indiquera 6,0 volts lorsque la charge est attachée.
