VDR

La règle du diviseur de tension (RDT) est un principe mathématique qui prédit comment la tension se distribue à travers des résistances connectées en série. Lorsque vous appliquez une source de tension à une chaîne de résistances, les chutes de tension sont inégales et dépendent de la valeur de chaque résistance. La formule RDT stipule que la tension aux bornes de n'importe quelle résistance de la chaîne est égale à la tension source multipliée par le rapport de la valeur de cette résistance à la résistance série totale. Cette relation est exacte pour les circuits CC et reste fiable pour les circuits CA en dessous des fréquences où la capacité et l'inductance parasites deviennent significatives.

Dans les travaux électriques pratiques, la RDT est essentielle pour la conception et le dépannage des circuits. Les systèmes de contrôle utilisent couramment des diviseurs résistifs pour réduire les tensions élevées à des niveaux mesurables pour les équipements de surveillance ou pour produire des signaux de référence pour les entrées analogiques. Une application courante est la réduction de la tension du réseau (des milliers de volts sur les lignes de transmission, des centaines sur la distribution) à des niveaux sûrs pour les instruments de mesure et les relais. La règle s'applique également lors de l'analyse des défauts: si une chaîne série ne présente pas le modèle de chute de tension attendu, cela indique qu'un élément de cette chaîne a changé de valeur ou a développé un circuit ouvert.

Variantes et limitations

La règle du diviseur de courant fonctionne de manière similaire, mais s'applique aux résistances en parallèle et traite de la façon dont le courant se divise au lieu de la tension. La RDT ne fonctionne correctement que lorsqu'aucun courant n'est prélevé des nœuds intermédiaires le long de la chaîne du diviseur. Dès que vous connectez une charge à une partie de la chaîne, vous créez un chemin parallèle qui modifie la distribution de la tension; la formule simple ne s'applique plus sans tenir compte de la résistance de charge. À des fréquences plus élevées, le couplage capacitif entre les éléments résistifs peut entraîner un écart significatif par rapport aux valeurs prédites, et cet effet s'aggrave si les composants sont physiquement proches les uns des autres.

Les services publics et les systèmes d'alimentation utilisent largement les diviseurs chargés: les circuits autour des transformateurs de courant, des transformateurs de potentiel et des relais de protection dépendent tous de la compréhension de la façon dont la tension se divise réellement lorsque les instruments de mesure prélèvent des courants faibles mais réels. Les ingénieurs concevant des circuits de commande doivent vérifier que les diviseurs passifs maintiennent une précision acceptable sous les charges de fonctionnement réelles, et pas seulement sous des hypothèses de non-charge. Pour des mesures analogiques précises, des circuits actifs avec des amplificateurs opérationnels remplacent les diviseurs passifs pour éliminer les effets de charge.