Обычно делителем напряжений называется не любая последовательная цепь сопротивлений, а служащая вполне определенной цели: привести напряжение на определенном участке цепи к требуемой величине (читай, разделить все приложенное напряжение на части в необходимых пропорциях (отсюда и название)).
Рассматриваются делители напряжения, также известные как добавочные сопротивления, в рамках науки об измерениях – метрологии. В частности, они применяются в многопредельном вольтметре (см. приложение 1).
Принцип работы основан на втором законе Кирхгофа (сумма векторов напряжений вдоль замкнутого контура равна нулю) и законе Ома и заключается в следующем.
Пусть измерительный механизм прибора имеет сопротивление Rи и рассчитан на напряжение Uи. Последовательно к нему мы подключаем сопротивление Rд1 и прикладываем к цепи напряжение U1. Через последовательно соединенные элементы течет один и тот же ток I. По законам Ома и Кирхгофа
I = Uи/Rи;
I = Uд1/Rд1 = (U1-Uи)/Rд1.
Отсюда
Uи/Rи = (U1-Uи)/Rд1
Rд1 = Rи*(U1-Uи)/Uи
Rд1 = Rи*(U1/Uи - 1)
Rд1 = Rи*(m - 1)
где m – коэффициент (кратность) расширения предела измерения.
Расчет для остальных добавочных сопротивлений аналогичен; формулы для него представлены в приложении 2.
P. S. Если требуется привести не напряжение на участке цепи к требуемому уровню, а ток в определенной ветви, то используются шунты. Их применение в схеме многопредельного амперметра можно увидеть в приложении 3.
Нет, конечно. 1)как? лебедкой?
2) Если вы видели, как растет репа или хоть картинку к сказке, то знаете, что она наполовину вылезает из земли. Она боком упирается в землю, б'ольшая часть силы тяжести приходится на землю. Чтобы вытянуть сказочную репку, надо ее повернуть вниз вокруг этого бока. Это рычаг.
Т.к. тянем за длинное плечо, то преодолеваем силу трение между корнями и землей. А у этой силы плечо короче. Это гораздо легче, чем тащить вверх. Там надо будет кроме трения преодолеть полностью ее силу тяжести.