分壓器計算機
計算電阻分壓電路的輸出電壓。輸入輸入電壓、R1 和 R2 即可立即獲得 Vout。包含反向計算、互動式電路圖、逐步計算公式以及功耗分析。
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分壓器計算機
分壓器計算機是一款多功能的電子工具，可計算電阻分壓網路的輸出電壓。它支援三種模式：正向計算（從 R1 和 R2 求 Vout）以及兩種反向模式（根據所需的輸出電壓求 R1 或 R2）。該工具還提供電流流動、功率消耗分析以及逐步公式解析，以協助電路設計。
什麼是分壓器？
分壓器是電子學中最基本的電路之一。它由兩個電阻（R1 和 R2）組成，串聯連接在輸入電壓 (Vin) 與接地 (GND) 之間。輸出電壓 (Vout) 取自 R1 和 R2 之間的節點。
輸出電壓始終是輸入電壓的一部分，由 R2 與總電阻 (R1 + R2) 的比例決定。這一簡單原理廣泛應用於感測器介面、信號處理、偏壓電路和電位轉換。
如何使用分壓器計算機
步驟 1：選擇計算模式
從以下三種模式中選擇一種：
- 計算 Vout：輸入 Vin、R1 和 R2 以求得輸出電壓
- 尋找 R1：輸入 Vin、R2 和您所需的 Vout 以求得所需的 R1
- 尋找 R2：輸入 Vin、R1 和您所需的 Vout 以求得所需的 R2
步驟 2：輸入輸入電壓
以伏特為單位輸入電路的輸入電壓 (Vin)。這是驅動分壓器的電壓源。
步驟 3：輸入電阻值
輸入電阻值並選擇適當的單位（Ω、kΩ 或 MΩ）。在反向模式下，請輸入已知電阻和您的目標輸出電壓。
步驟 4：點擊計算
點擊計算按鈕以查看輸出電壓、分壓比例、電流流動以及每個電阻的功率消耗。
常見的分壓器應用
| 應用 | 典型數值 | 備註 |
|---|---|---|
| 5V → 3.3V 電位轉換 | R1 = 1.7kΩ, R2 = 3.3kΩ | 常用於 Arduino 到 ESP32 的介面連接 |
| 12V → 5V 感測器參考 | R1 = 7kΩ, R2 = 5kΩ | 用於汽車感測器電路 |
| 電池電壓監測 | R1 = 100kΩ, R2 = 100kΩ | 將電壓減半以便 ADC 輸入 |
| 音訊音量控制 | 可變電阻 (Potentiometer) | 可調節的分壓器 |
| 回饋網路 | 視調節器而定 | 設定可調式調節器（如 LM317 等）的輸出 |
了解負載效應
分壓器公式假設輸出節點沒有電流流出。在實際應用中，任何連接的負載都會抽取電流並影響輸出電壓。負載電阻與 R2 並聯，有效地減小了 R2 並降低了 Vout。
為了最小化負載效應：
- 負載阻抗應至少比 R2 大 10 倍
- 在分壓器輸出與負載之間使用緩衝器（運算放大器電壓隨耦器）
- 為分壓器使用較小阻值的電阻（代價是電流較高）
功率消耗考慮因素
分壓器中的每個電阻都會以熱量形式消耗功率。分壓器消耗的總功率為：
較低的總電阻意味著電流較大且功率浪費較多。對於電池供電的電路，請使用較大阻值的電阻（100kΩ 範圍）以最小化靜態電流。標準 1/4W 電阻每個最高可承受 250mW。
標準電阻值 (E12 系列)
| 量級 | 數值 |
|---|---|
| 1Ω – 8.2Ω | 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 |
| 10Ω – 82Ω | 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 |
| 100Ω – 820Ω | 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680, 820 |
| 1kΩ – 8.2kΩ | 1k, 1.2k, 1.5k, 1.8k, 2.2k, 2.7k, 3.3k, 3.9k, 4.7k, 5.6k, 6.8k, 8.2k |
| 10kΩ – 82kΩ | 10k, 12k, 15k, 18k, 22k, 27k, 33k, 39k, 47k, 56k, 68k, 82k |
| 100kΩ – 1MΩ | 100k, 120k, 150k, 180k, 220k, 270k, 330k, 390k, 470k, 560k, 680k, 820k, 1M |
分壓器 vs. 電壓調節器
一個常見的錯誤是將分壓器用作電源。以下是兩者的比較：
- 分壓器：輸出隨負載變化，效率低，僅適用於低電流信號級應用
- 電壓調節器（如 LM7805, LM317）：無論負載如何都能維持穩定的輸出電壓，為電路供電時效率更高
分壓器應用於參考電壓、感測器介面和信號處理，而非為其他電路供電。
常見問題集
什麼是分壓器？
分壓器是一種簡單的電路，使用兩個串聯電阻（R1 和 R2）產生一個為輸入電壓 (Vin) 分數倍的輸出電壓 (Vout)。輸出取自兩個電阻之間的節點。公式為 Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)。
如何計算分壓器的輸出電壓？
使用公式 Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)。例如，當 Vin = 12V、R1 = 10kΩ、R2 = 10kΩ 時，輸出為 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6V。
為什麼負載會影響分壓器的輸出？
當負載連接在 R2 兩端時，它與 R2 形成並聯電阻，從而降低了 R2 的有效值。這會使輸出電壓低於計算出的無負載值。為了最小化負載影響，負載阻抗應至少比 R2 大 10 倍。
我可以使用分壓器作為電源嗎？
不建議將分壓器用作電源，因為輸出電壓會隨著負載電流而變化，且電阻會浪費功率，電壓調節能力也較差。為電路供電時，請改用電壓調節器（如 LM7805 或 LM317）。
如何為分壓器選擇電阻值？
首先確定目標電壓所需的比例 R2/(R1+R2)。然後選擇能保持總電流合理的數值（信號分壓器通常為 1-10mA）。使用標準電阻值（E12 或 E24 系列）。較低的電阻意味著電流較大且響應較快，但功耗也較大。
其他資源
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由 miniwebtool 團隊開發。更新日期：2026年3月17日