Kā aprēķināt rezistora spriegumu

Autors: Randy Alexander
Radīšanas Datums: 27 Aprīlis 2021
Atjaunināšanas Datums: 1 Jūlijs 2024
Anonim
How To Calculate The Voltage Drop Across a Resistor - Electronics
Video: How To Calculate The Voltage Drop Across a Resistor - Electronics

Saturs

Pirms jūs varat aprēķināt rezistora spriegumu, vispirms jānosaka, kāda veida ķēde tiek izmantota. Ja jums jāpārskata pamati vai nepieciešama neliela palīdzība ķēžu veidu izpratnē, sāciet ar pirmo daļu. Ja nē, izlaidiet to un pārejiet pie teksta par ķēdes veidu, ar kuru jums jātiek galā.

Soļi

1. daļa no 3: Elektrisko ķēžu izpratne

  1. Uzziniet par ķēdēm. Padomājiet par ķēdi šādā domāšanas veidā: iedomājieties, ka jūs bļodā lej kukurūzas graudu maisu. Katrs kukurūzas grauds ir elektrons (elektrons), un graudu plūsma, kas plūst traukā, ir elektriskā strāva. Runājot par līnijām, jūs to raksturojat, sakot, cik daudz daļiņu pārvietojas sekundē.

  2. Padomājiet par elektrības lādiņiem. Elektroni nes "negatīvu" lādiņu. Tas ir, viņi piesaista (vai virzās uz) pozitīvi uzlādētu objektu un nospiež (vai attālinās no) negatīvi uzlādētu objektu. Tā kā tie visi ir negatīvi, elektroni vienmēr cenšas viens otru virzīt, izplatot, kad vien iespējams.

  3. Izprotiet spriegumu. Spriegums ir maksas atšķirība starp diviem punktiem. Jo lielāka ir uzlādes starpība, jo stiprāki ir abi gali. Zemāk ir parastās akumulatora piemērs:
    • Baterijā notiek ķīmiskas reakcijas un tiek uzkrāti elektroni. Šie elektroni virzās uz negatīvo galu, bet pozitīvais gals paliek stāvoklī gandrīz tukšs (tos sauc par katodu un anodu). Jo ilgāks ir šis process, jo lielāks ir spriegums starp abiem galiem.
    • Savienojot vadu starp katodu un anodu, pēkšņi elektronam pie katoda ir vieta, kur iet. Viņi šauj uz anoda pusi, radot elektrisko strāvu. Jo lielāks spriegums, jo vairāk elektronu sekundē virzās uz anoda pusi.

  4. Izprot pretestības jēdzienu. Rezistoram ir tā nosaukuma raksturs. Jo lielāka ir objekta pretestība, jo grūtāk elektroniem iet caur to. Tas palēnina strāvu, jo tagad katru sekundi var iziet mazāk elektronu.
    • Pretestība ir jebkas, kas pieder ķēdei un pievieno pretestību ķēdei. Īstu "rezistoru" jūs varat iegādāties elektropreču veikalā, taču ķēdes problēmu gadījumā pretestību parasti attēlo spuldze vai jebkurš cits pretestības objekts.
  5. Atcerieties Ohma likumu. Starp strāvas stiprumu, spriegumu un pretestību pastāv ļoti vienkārša saikne. Pierakstiet to vai iegaumējiet - risinot ķēžu problēmas, jums tas būs jāizmanto bieži:
    • Pašreizējais = spriegums dalīts ar rezistoru
    • Parasti to raksta šādi: I = / R
    • Padomājiet par to, kas notiek, palielinot V (spriegums) vai R (pretestība). Vai tas atbilst tam, ko uzzinājāt iepriekš sniegtajā skaidrojumā?
    reklāma

2. daļa no 3: aprēķiniet rezistora spriegumu (virknes ķēde)

  1. Saprast, kas ir sērijveida ķēde. Sērijveida ķēdi ir viegli identificēt. Tā bija tikai spole, kurai viss bija sakārtots pēc kārtas. Strāva virzās pa visu spoli, savukārt pēc kārtas iet caur katru no rezistoriem vai komponentiem, kas veido ķēdi.
    • Strāvas stiprums tas pats katrā ķēdes punktā.
    • Aprēķinot spriegumu, rezistora pozīcijai ķēdē nav nozīmes. Jūs varat paņemt un mainīt rezistora pozīciju, katra rezistora spriegums paliks nemainīgs.
    • Apsveriet ķēdes piemēru ar trim sērijas rezistoriem: R1, R2un R3. Šo ķēdi darbina 12 V akumulators. Mēs atradīsim katra rezistora spriegumu.
  2. Aprēķiniet pretestību visā ķēdē. Saskaitiet visas ķēdes pretestības vērtības. Atbilde ir sērijas ķēdes pilna ķēdes pretestība.
    • Veikt, piemēram, trīs rezistorus R1, R2un R3 Pretestības ir attiecīgi 2 Ω (omi), 3 Ω un 5 Ω. Pilnas ķēdes pretestība ir 2 + 3 + 5 = 10 omi.
  3. Atrodiet strāvas stiprumu. Izmantojiet Ohma likumu, lai atrastu visas ķēdes strāvas stiprumu. Atcerieties, ka virknes ķēdē strāvas stiprums visās pozīcijās ir vienāds. Kad esam šādi aprēķinājuši līniju, mēs varam to izmantot visiem aprēķiniem.
    • Ohma likums saka, ka strāvas stiprums I = / R. Pilnas ķēdes spriegums ir 12 volti, un pilnas ķēdes pretestība ir 10 omi. Atbilde ir I = / 10 = 1,2 ampēri
  4. Pārveidojiet Ohma likumu, lai atrastu spriegumu. Izmantojot pamata algebru, mēs varam pārveidot Ohma likumu, lai strāvas stipruma vietā atrastu spriegumu:
    • Es = / R
    • IR = R / R
    • IR = V
    • V = IR
  5. Aprēķiniet katra rezistora spriegumu. Mēs jau zinām pretestības vērtību, mēs jau zinām strāvas stiprumu un mums ir vienādojums. Mainiet numuru un atrisiniet. Piemēra problēmai mums ir:
    • R atgrūšana1 = V1 = (1.2A) (2Ω) = 2.4V.
    • R spriegums2 = V2 = (1.2A) (3Ω) = 3.6V.
    • R spriegums3 = V3 = (1.2A) (5Ω) = 6.0V.
  6. Pārbaudi savas atbildes. Sērijveida ķēdē visu rezistoru kopējam spriegumam jābūt vienādam ar pilnas ķēdes spriegumu. Saskaitiet visus aprēķinātos spriegumus un pārbaudiet, vai jūs saņemat pilnu ķēdes spriegumu. Ja tas nedarbojas, atgriezieties un atrodiet kļūdu.
    • Mūsu piemērā: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, kas ir pilns ķēdes spriegums.
    • Ja spriegumu summa bija nedaudz mazāka (teiksim 11,97, nevis 12), jūs, iespējams, esat kaut kur noapaļojis skaitli. Jūsu atbilde joprojām ir pareiza.
    • Atcerieties, ka spriegums mēra lādiņa atšķirību vai elektronu skaitu. Iedomājieties, ka jūs saskaitāt elektronu skaitu, ko redzat, ceļojot pa ķēdi. Ja skaitīšana ir pareiza, jūs galu galā saņemsiet kopējo elektronu uzlādi no sākuma līdz beigām.
    reklāma

3. daļa no 3: aprēķiniet rezistora spriegumu (paralēlā ķēde)

  1. Saprast, kas ir paralēlā ķēde. Iedomājieties vadu, kura viens gals atrodas uz akumulatora, otru sadalot divos atsevišķos vados. Abi vadi iet paralēli viens otram un pēc tam tiek atkal savienoti, pirms tiek sasniegts akumulatora otrais gals. Ja gan kreisajam vadam, gan labajai līnijai ir viens rezistors, tad abi rezistori ir savienoti "paralēli".
    • Paralēlām ķēdēm var būt patvaļīgs vadu skaits. Šī instrukcija attiecas uz ķēdēm, kas sadalītas simts vados un pēc tam saliktas kopā.
  2. Padomājiet par to, kā strāva plūst ķēdē. Paralēlā ķēdē strāva plūst cauri visiem ceļiem, kuriem tā tiek piegādāta. Tas darbosies pa vadu kreisajā pusē, izlaidīs rezistoru pa kreisi un sasniegs otru galu. Tajā pašā laikā tas darbosies arī pa vadu labajā pusē, pa labo rezistoru un uz otru galu. Neviena strāvas daļa paralēli neplūst atpakaļ vai uz priekšu caur abiem rezistoriem.
  3. Izmantojiet pilnu ķēdes spriegumu, lai atrastu katra rezistora spriegumu. Kad jūs zināt pilnu ķēdes spriegumu, katra rezistora sprieguma atrašana būs neticami vienkārša. Katram paralēlajam vadam ir tāds pats spriegums kā visai ķēdei. Pieņemsim, ka ķēde ar diviem paralēliem rezistoriem tiek darbināta ar 6 V akumulatoru. Kreisā rezistora spriegums būs 6V, un labā rezistora spriegums būs arī 6V. Nav svarīgi, cik liela ir rezistora vērtība. Lai saprastu, kāpēc, pārskatīsim iepriekš minēto sērijas shēmu:
    • Atcerieties, ka virknes ķēdēs pilns ķēdes spriegums vienmēr ir vienāds ar sprieguma summu katram sprieguma kritumam.
    • Iedomājieties katru strāvas ceļu kā virknes ķēdi. Tas pats ir taisnība: saskaitot visa rezistora spriegumu, jūs galu galā iegūsiet visu ķēdes spriegumu.
    • Tā kā strāvai, kas iet caur katru vadu tikai caur vienu rezistoru, šī rezistora spriegumam jābūt vienādam ar kopējo spriegumu.
  4. Aprēķiniet pilnas ķēdes strāvas stiprumu. Ja problēma neparāda pilnu ķēdes spriegumu, jums būs jāveic vēl dažas darbības. Sāciet ar to, kā atrast strāvas daudzumu, kas plūst caur šo ķēdi. Paralēlā ķēdē pilna ķēdes strāva ir strāvas stipruma summa, kas iet caur katru paralēlo atzarojumu.
    • Matemātiski: IKopā = Es1 + Es2 + Es3...
    • Ja jums ir grūti saprast, iedomājieties ūdens cauruli, kas sadalīta divās daļās. Kopējā notece ir vienkārši caur katru cauruli plūstošā ūdens daudzums, kas saskaitīts kopā.
  5. Aprēķiniet pretestību visā ķēdē. Paralēlās ķēdēs rezistori nav tik efektīvi, jo tie tikai kavē strāvu, kas plūst caur vienu vadu vai pagriezienu. Patiesībā, jo vairāk ir pagrieziena ķēžu, jo strāvai ir vieglāk atrast ceļu uz otru galu. Lai atrastu pilnu ķēdes pretestību, atrisiniet šādu vienādojumu un atrodiet RKopā:
    • / RKopā = / R1 + / R2 + / R3...
    • Piemēram, ņemiet ķēdi ar 2 omu un 4 omu rezistoriem, kas uzstādīti paralēli. / RKopā = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) RKopā → RKopā = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 apskāvieni.
  6. Atrodiet spriegumu no iegūtā rezultāta. Atcerieties, kad mēs atradīsim pilnu ķēdes spriegumu, mēs atradīsim arī katra paralēlā stieples spriegumu. Izmantojiet Ohma likumu, atrodiet visu ķēdes spriegumu. Piemēram:
    • Apsveriet ķēdi ar 5 ampēru līniju, kas iet cauri. Pilnas ķēdes pretestība ir 1,33 omi.
    • Saskaņā ar Ohma likumu mums ir: I = V / R, tātad: V = IR.
    • V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
    reklāma

Padoms

  • Ja ir sarežģīta ķēde ar sērijas rezistoriem un paralēli vai izvēlieties divus tuvus rezistorus. Atrodiet to kombinētās pretestības, izmantojot pareizo paralēlās vai virknes pretestības likumu. Šajā brīdī jūs varat tos uzskatīt par vienu rezistoru. Dariet to, līdz tiek iegūta vienkārša ķēde ar rezistoriem vai paralēli, vai sērijveida.
  • Rezistora spriegumu bieži sauc par "sprieguma kritumu".
  • Izprotiet terminoloģiju:
    • Ķēde - sastāv no daļām, kas veido ķēdi (piemēram, rezistori, kondensatori un induktori), kas savienotas ar vadiem un kur tajā var plūst strāva
    • Rezistori - daļas, kas var samazināt vai traucēt strāvu
    • Elektriskā strāva - elektriskā lādiņa, kas ieplūst vadā, vienība: Amp, A
    • Spriegums - darbs, kas veikts, lai pārvietotu uzlādētu daļiņu; Mērvienība: Volt, V.
    • Objekta pretestība - tā pretestības rādītājs strāvai; Mērvienība: apskāviens, Ω