ในทางอิเล็กทรอนิกส์ วงจร แบ่งกระแสเป็นวงจรเชิงเส้น อย่างง่าย ที่สร้างกระแส เอาต์พุต ( IX ) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระแสอินพุต ( IT ₎การแบ่งกระแส หมายถึงการแบ่งกระแสระหว่างสาขาต่างๆ ของวงจร _แบ่งกระแส กระแสในสาขาต่างๆ ของวงจรดังกล่าวจะถูกแบ่งในลักษณะที่ใช้พลังงานรวมน้อยที่สุดเสมอ

สูตรที่ใช้อธิบายวงจรแบ่งกระแสมีรูปแบบคล้ายกับสูตรที่ ใช้อธิบายวงจร แบ่งแรงดันอย่างไรก็ตาม อัตราส่วนในการแบ่งกระแสจะวางค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรย่อยไว้ในตัวส่วน ซึ่งแตกต่างจากการแบ่งแรงดันที่ค่าอิมพีแดนซ์อยู่ในตัวเศษ เนื่องจากในวงจรแบ่งกระแส พลังงานรวมที่ใช้ไปจะถูกลดให้เหลือน้อยที่สุด ส่งผลให้กระแสไหลผ่านเส้นทางที่มีค่าอิมพีแดนซ์น้อยที่สุด ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์ผกผันกับค่าอิมพีแดนซ์ ในทางกลับกัน วงจรแบ่งแรงดันใช้เพื่อให้เป็นไปตามกฎแรงดันของเคิร์ชฮอฟฟ์ (KVL) แรงดันรอบวงจรต้องรวมกันเป็นศูนย์ ดังนั้นแรงดันตกคร่อมต้องถูกแบ่งอย่างเท่าๆ กันโดยมีความสัมพันธ์โดยตรงกับค่าอิมพีแดนซ์

กล่าวโดยเฉพาะเจาะจงคือ หากมีอิมพีแดนซ์สองตัวหรือมากกว่านั้นต่อขนานกัน กระแสที่ไหลเข้าสู่วงจรจะถูกแบ่งระหว่างอิมพีแดนซ์เหล่านั้นในสัดส่วนผกผันกับค่าอิมพีแดนซ์ (ตามกฎของโอห์ม ) และเช่นเดียวกัน หากอิมพีแดนซ์มีค่าเท่ากัน กระแสก็จะถูกแบ่งเท่าๆ กัน

สูตรทั่วไปสำหรับกระแสI _Xในตัวต้านทานR _Xที่ต่อขนานกับตัวต้านทานอื่นๆ ที่มีความต้านทานรวมR _T (ดูรูปที่ 1) คือ^{[ 1 ]}

${\displaystyle I_{X}={\frac {R_{T}}{R_{X}+R_{T}}}I_{T},}$

โดยที่I _Tคือกระแสรวมที่ไหลเข้าสู่วงจรผสมของR _Xที่ต่อขนานกับR _Tโปรดสังเกตว่า เมื่อR _Tประกอบด้วย ตัวต้านทานที่ ต่อขนานกันเช่นR ₁ , R ₂ , ... เป็นต้น จะต้องนำค่าผกผันของตัวต้านทานแต่ละตัวมาบวกกันเพื่อหาค่าผกผันของความต้านทานรวมR _T :

${\displaystyle {\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\ldots +{\frac {1}{R_{n}}}.}$

แม้ว่าตัวแบ่งแรงดันแบบตัวต้านทานจะเป็นแบบที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ตัวแบ่งแรงดันกระแสอาจทำจากอิมพีแดนซ์ ที่ขึ้นอยู่กับความถี่ได้ ในกรณีทั่วไป:

${\displaystyle {\frac {1}{Z_{T}}}={\frac {1}{Z_{1}}}+{\frac {1}{Z_{2}}}+\ldots +{\frac {1}{Z_{n}}},}$

และกระแสไฟฟ้าI _Xในปัจจุบันกำหนดโดย^{[ 2 ]}

${\displaystyle I_{X}={\frac {Z_{T}}{Z_{X}}}I_{T}}$

โดยที่Z _Tหมายถึงอิมพีแดนซ์เทียบเท่าของวงจรทั้งหมด^{[ 3 ]}

แทนที่จะใช้ค่าอิมพีแดนซ์เราสามารถใช้กฎการแบ่งกระแสได้เช่นเดียวกับ กฎ การแบ่งแรงดันหากใช้ ค่าแอดมิตแตนซ์ (ส่วนกลับของอิมพีแดนซ์)

${\displaystyle I_{X}={\frac {Y_{X}}{Y_{T}}}I_{T}.}$

โปรดสังเกตว่าY _Tเป็นผลบวกโดยตรง ไม่ใช่ผลรวมของค่าผกผันที่กลับด้าน (อย่างที่ทำในวงจรตัวต้านทานขนานมาตรฐาน) สำหรับรูปที่ 1 กระแสI _Xจะเป็น

${\displaystyle I_{X}={\frac {Y_{X}}{Y_{T}}}I_{T}={\frac {\frac {1}{R_{X}}}{{\frac {1}{R_{X}}}+{\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}}}I_{T}.}$

รูปที่ 2 แสดงวงจรแบ่งกระแสอย่างง่ายที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน โดยใช้สูตรด้านล่าง กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานคือ

${\displaystyle I_{R}={\frac {\frac {1}{j\omega C}}{R+{\frac {1}{j\omega C}}}}I_{T}={\frac {1}{1+j\omega CR}}I_{T},}$

โดยที่Z _C = 1/( jωC ) คืออิมพีแดน ซ์ ของตัวเก็บประจุ และjคือหน่วยจินตภาพ

ผลคูณτ = CRเรียกว่าค่าคงที่เวลาของวงจร และความถี่ที่ωCR  = 1 เรียกว่าความถี่มุมของวงจร เนื่องจากตัวเก็บประจุมีอิมพีแดนซ์เป็นศูนย์ที่ความถี่สูงและมีอิมพีแดนซ์เป็นอนันต์ที่ความถี่ต่ำ กระแสในตัวต้านทานจึงคงอยู่ที่ค่ากระแสตรงI _Tสำหรับความถี่จนถึงความถี่มุม จากนั้นจะลดลงเข้าใกล้ศูนย์สำหรับความถี่ที่สูงขึ้น เนื่องจากตัวเก็บประจุทำหน้าที่ลัดวงจรตัวต้านทานอย่างมีประสิทธิภาพ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวแบ่งกระแสเป็นตัวกรองความถี่ต่ำสำหรับกระแสในตัวต้านทาน

โดยทั่วไป อัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์จะขึ้นอยู่กับการต่อปลายแหล่งจ่ายและโหลด แอมพลิฟายเออร์กระแสและแอมพลิฟายเออร์ทรานส์คอนดักแทนซ์มีลักษณะเฉพาะคือเงื่อนไขเอาต์พุตลัดวงจร ในขณะที่แอมพลิฟายเออร์กระแสและแอมพลิฟายเออร์ทรานส์รีซิสแทนซ์มีลักษณะเฉพาะโดยใช้แหล่งจ่ายกระแสที่มีอิมพีแดนซ์อนันต์ในอุดมคติ เมื่อแอมพลิฟายเออร์ต่อปลายด้วยค่าจำกัดที่ไม่เป็นศูนย์ และ/หรือถูกขับเคลื่อนด้วยแหล่งจ่ายที่ไม่เป็นอุดมคติ อัตราขยายที่มีประสิทธิภาพจะลดลงเนื่องจากผลกระทบของโหลดที่เอาต์พุตและ/หรืออินพุต ซึ่งสามารถเข้าใจได้ในแง่ของการแบ่งกระแส

รูปที่ 3 แสดงตัวอย่างวงจรขยายกระแส วงจรขยาย (กรอบสีเทา) มีความต้านทานอินพุตR _inความต้านทานเอาต์พุตR _outและอัตราขยายกระแสในอุดมคติA _iสำหรับวงจรขับกระแสในอุดมคติ (ความต้านทานนอร์ตันอนันต์) กระแสจากแหล่งกำเนิดทั้งหมดi _Sจะกลายเป็นกระแสอินพุตไปยังวงจรขยาย อย่างไรก็ตาม สำหรับวงจรขับนอร์ตันจะมีการสร้างตัวแบ่งกระแสที่อินพุตซึ่งลดกระแสอินพุตลงเหลือ

${\displaystyle i_{i}={\frac {R_{S}}{R_{S}+R_{\text{in}}}}i_{S},}$

ซึ่งเห็นได้ชัดว่าน้อยกว่าi _Sในทำนองเดียวกัน สำหรับวงจรลัดที่เอาต์พุต แอมพลิฟายเออร์จะส่งกระแสเอาต์พุตi _out = A _in i _iไปยังวงจรลัด อย่างไรก็ตาม เมื่อโหลดเป็นตัวต้านทานRL ที่มีค่าไม่เป็น _{ศูนย์}กระแสที่ส่งไปยังโหลดจะลดลงโดยการแบ่งกระแสจนเหลือค่า

${\displaystyle i_{L}={\frac {R_{\text{out}}}{R_{\text{out}}+R_{L}}}A_{i}i_{i}.}$

เมื่อรวมผลลัพธ์เหล่านี้เข้าด้วยกัน อัตราขยายกระแสในอุดมคติA _iที่เกิดขึ้นกับตัวขับในอุดมคติและโหลดลัดวงจรจะลดลงเหลืออัตราขยายเมื่อมีโหลดA _loaded :

${\displaystyle A_{\text{loaded}}={\frac {i_{L}}{i_{S}}}={\frac {R_{S}}{R_{S}+R_{\text{in}}}}{\frac {R_{\text{out}}}{R_{\text{out}}+R_{L}}}A_{i}.}$

อัตราส่วนของตัวต้านทานในสมการข้างต้นเรียกว่าตัวประกอบการโหลดสำหรับการอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการโหลดในแอมพลิฟายเออร์ประเภทอื่น โปรดดูที่การแบ่งแรงดัน § ผลของการโหลด

รูปที่ 3 และการอภิปรายที่เกี่ยวข้องนั้นหมายถึง แอมพลิฟายเออร์ แบบด้านเดียวในกรณีทั่วไปที่แอมพลิฟายเออร์แสดงด้วยเครือข่ายสองพอร์ตความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์จะขึ้นอยู่กับโหลด และความต้านทานเอาต์พุตจะขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์ของแหล่งกำเนิด ปัจจัยการโหลดในกรณีเหล่านี้จะต้องใช้อิมพีแดนซ์ของแอมพลิฟายเออร์ที่แท้จริง รวมถึงผลกระทบแบบทวิภาคีเหล่านี้ด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อพิจารณาแอมพลิฟายเออร์กระแสแบบด้านเดียวในรูปที่ 3 เครือข่ายสองพอร์ตแบบทวิภาคีที่สอดคล้องกันจะแสดงในรูปที่ 4 โดยอิงตามพารามิเตอร์h ^{[ 4 ]}เมื่อทำการวิเคราะห์วงจรนี้ อัตราขยายกระแสที่มีการป้อนกลับA _fbพบว่าเป็น

${\displaystyle A_{\text{fb}}={\frac {i_{L}}{i_{S}}}={\frac {A_{\text{loaded}}}{1+\beta (R_{L}/R_{S})A_{\text{loaded}}}}.}$

นั่นคือ อัตราขยายกระแสในอุดมคติA _iจะลดลงไม่เพียงเพราะปัจจัยการโหลดเท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากลักษณะทวิภาคีของพอร์ตสองพอร์ตด้วยปัจจัยเพิ่มเติม^{[ 5 ]} (1 + β( R _L / R _S ) A _loaded )ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของ วงจร ขยายสัญญาณป้อนกลับเชิงลบปัจจัย β( R _L / R _S ) คือการป้อนกลับกระแสที่ได้รับจากแหล่งป้อนกลับแรงดันที่มีอัตราขยายแรงดัน β V/V ตัวอย่างเช่น สำหรับแหล่งจ่ายกระแสในอุดมคติที่มีR _S = ∞ Ω การป้อนกลับแรงดันจะไม่มีอิทธิพล และสำหรับR _L = 0 Ω จะมีแรงดันโหลดเป็นศูนย์ ซึ่งจะทำให้การป้อนกลับใช้งานไม่ได้อีกครั้ง

• ตัวแบ่งแรงดัน
• ตัวต้านทาน
• กฎของโอห์ม
• ทฤษฎีบทของเธเวนิน
• การควบคุมแรงดันไฟฟ้า

• บทเรื่อง วงจรแบ่งแรงดันและกฎของเคิร์ชฮอฟฟ์จากหนังสือ Lessons In Electric Circuits Vol 1 DC (ฉบับอิเล็กทรอนิกส์ฟรี) และชุด หนังสือ Lessons In Electric Circuits
• มหาวิทยาลัยเท็กซัส: บันทึกเกี่ยวกับทฤษฎีวงจรไฟฟ้า