Ako vypočítať napätie na odolnosť

Ak potrebujete nájsť napätie na odporu (odpor), v prvom rade je potrebné určiť typ elektrického obvodu. Pre lepšie pochopenie hlavných termínov používaných vo fyzike a elektrotechnike začínajú od prvého oddielu. Ak ste oboznámení s terminológiou, preskočte a prejdite na popis typu elektrického obvodu.

Kroky

Časť 1 z 3:

Elektrické reťaze

jeden. Zvážte koncepciu elektrického prúdu. Využívame analógiu: Predstavujeme si, že si dal niekoľko zŕn kukurice do vodného prúdu potrubím. Tok je ekvivalentný elektrickým prúdom a obilie slúžia ako analógia elektrónov. Hovoríme o potoku, opíšeme ho s množstvom zŕn, prekrížení prierez potrubia v jednej sekunde. Pri zvažovaní elektrického prúdu ho merajú Amperech, zodpovedajúce určitému (veľmi veľkému) množstvu elektrónov prechádzajúcich prierezom drôtu za jednu sekundu.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 2

2. Zvážte koncepciu elektrického náboja. Každý elektrón má "negatívny" nabíjačka. To znamená, že elektróny sú priťahované, alebo sa pohybujú smerom k pozitívnemu náboju a odpudzovaniu, alebo sa pohybujú z negatívneho poplatku. Každý elektrón má negatívny poplatok, takže sa navzájom odpudzujú, snažia sa rozpojiť strany.

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie cez odporový krok 3

3. Pozrite sa na koncepciu napätia. Napätie medzi týmito dvoma bodmi zodpovedá rozdielu v elektrických nábojoch umiestnených v týchto bodoch. Čím viac je tento rozdiel, tým silnejšie sú dátové body priťahované k sebe navzájom. Zvážte koncepciu napätia na príklad obvyklej elektrickej batérie:

Vnútri batérie sa vyskytujú chemické reakcie, v dôsledku čoho sa vytvárajú voľné elektróny. Tieto elektróny sa pohybujú na záporný pól batérie, odstráni sa z jeho pozitívny pól (tieto póly zodpovedajú negatívnym a pozitívnym terminálom batérie). Čím dlhšie tento proces trvá, tým väčšie vzniká napätie medzi pólmi.

Ak pripojíte negatívny a pozitívny pól, nahromadené elektróny budú mať možnosť opustiť záporný pól. Začne plynúť na pozitívny pól, čím vytvára elektrický prúd. Čím vyššie je napätie, tým viac elektrónov sa pohybujú na pozitívny pól na jednotku času.

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie napätia cez odporový krok 4

4. Zvážte koncepciu elektrického odporu. Jeho názov presne zobrazuje význam. Čím vyššia je odolnosť akéhokoľvek predmetu, najťažšie elektróny prechádzajú. Výsledkom je, že súčasný prúd znižuje, pretože menší počet elektrónov prechádza na jednotku času cez vodič.

Odpor, alebo odpor sa nazýva čokoľvek, zvýšenie odporu elektrického obvodu. "Rezistor" Môžete si kúpiť v obchode s elektrickým tovarom, ale v reťazci, jej úloha môže tiež vykonávať akýkoľvek iný predmet s odporom, ako je žiarovka.

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie cez odporový krok 5

päť. Pamätajte si Omar zákon. Je to jednoduchý pomer medzi prúdom, napätím a odporom. Zapíšte si alebo nezabudnite tento pomer - bude pre vás užitočné pri výpočte elektrických obvodov:

Prúd sa rovná napätiu delené odporom

Toto je napísané takto: I = / _R

Premýšľajte o tom, čo sa stane, ak sa zvýšite v (napätie) alebo r (odpor). Či to zodpovedá vyššie uvedeným vysvetleniam?

Časť 2 z 3:

Výpočet napätia na odolnosť s postupným pripojením

jeden. Pozrite sa na koncepciu sériového pripojenia. Takéto pripojenie je ľahko určené - je to súbor odolnosti. Súčasné toky nad týmito odpormi, konzistentne prechádza každým z nich.

Hodnota Tok rovnaké v ktoromkoľvek poradovom reťazci.
Pri výpočte napätia bez ohľadu na to, kde sa nachádza jeden alebo iný odpor v reťazci. Môže sa zmeniť na miestach, napätie na každom z nich zostane nezmenené.
Ako príklad zvážte reťaz pozostávajúci z troch postupne prepojených odporov: r_jeden, R₂ a R₃. Nechajte reťazový podávanie na 12 volt batérie. Nájdeme napätie na každej odolnosti.

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie cez odporový krok 7

2. Najprv vypočítajte celkovú odolnosť. Zmiešajte všetok odpor zahrnutý v reťazci. V dôsledku toho získame celkovú odolnosť odporov spojených v sérii.

Nechajte tri rezistory r_jeden, R₂ a R₃ mať odpor 2 ohm, 3 ohm a 5 ohm respektíve. Potom bude celková rezistencia 2 + 3 + 5 = 10 ohmov.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 8

3. Nájdeme aktuálny. Používame Ohm zákon pre celý reťazec. Ako si pamätáme, s konzistentným pripojením prúdu rovnakého v ktoromkoľvek bode reťazca. Preto stačí na určenie prúdu raz a použiť našu hodnotu vo všetkých následných výpočtoch.

Podľa zákona Ohm, i = / _R. Napätie v okruhu je 12 voltov a celková rezistencia je 10 ohmov. Odtiaľ nájdeme I = / ₁₀ = 1.2 Amplees.

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie cez odporový krok 9

4. Aplikujte právo OHMA, aby ste našli napätie na odpory. Pomocou jednoduchých transformácií môžete napätie vyjadriť prostredníctvom prúdu a odporu, prepisovaním zákona oHM takto:

I = / _R

Ir = r / _R

IR = V

V = ir

Obrázok s názvom Vypočítajte napätie cez odporový krok 10

päť. Vypočítajte napätie na každom odporovom. Sme známe, že ich odpor prúdiaci prúdom, a našej likvidácii existuje viazanie rovnosti a odolnosť voči napätiu. Nahradenie v tejto rovnosti numerické hodnoty, nájdeme odpoveď. Pre náš príklad to vyzerá takto:

Napätie na odporové r_jeden = V_jeden = (1,2A)2om) = 2,4 voltov.

Napätie na odporové r₂ = V₂ = (1,2A)3om) = 3,6 voltov.

Napätie na odporové r₃ = V₃ = (1,2A)5om) = 6,0 voltov.

Obrázok s názvom Vypočítať napätie cez odporový krok 11

6. Skontrolujte prijatú odpoveď. So postupným spojením by sa malo množstvo stresu na každom odolnosti rovné celkovému napätiu v reťazci. Nájdené nastavenie napätia, kontrola, či je ich celkové napätie rovné. Ak nie, skontrolujte riešenie a nájdite chybu.

V našom príklade 2.4 + 3,6 + 6,0 = 12 voltov, čo zodpovedá celkovému napätiu v reťazci.

Ak sa odpoveď nezhoduje s presnou hodnotou (napríklad 11,97 namiesto 12), je to pravdepodobne spôsobené tým, že ste zaokrúhli ste získané hodnoty v určitom štádiu. V tomto prípade je odpoveď pravdivá.

Pamätajte, že napätie zodpovedá rozdielu obvinení alebo počtu elektrónov. Predstavte si, že počítate počet elektrónov pohybujúcich sa pozdĺž reťazca. Ak ich správne počítate, potom v dôsledku toho získate rozdiel v poplatkoch medzi počiatočnými a koncovými bodmi reťazca.

Časť 3 z 3:

Výpočet napätia pri odporu s paralelným pripojením

jeden. Pozrite sa na koncepciu paralelného spojenia. Predstavte si, že ste pripojili kábel na jednu pólu batérie a rozdelila ho pozdĺž dvoch polovice. Tieto dve časti drôtu sú navzájom rovnobežne a potom sa opäť pripojte k jednému vodiču pred druhým pólom batérie. Ak umiestňujete drôty na odpor na obidve vetvy, budú pripojené "paralelne".

Súbežne môžete pripojiť ľubovoľný počet odpor. Tento opis je tiež vhodný pre reťazec pozostávajúci zo stoviek paralelných drôtov.

Obrázok s názvom Vypočítať napätie cez odporový krok 13

2. Zvážte, ako prúdové toky. S paralelným spojením prechádza všetkými reťazovými vetvami. Aktuálny prúd bude prúdiť cez ľavý drôt, ktorý prechádza odporom umiestneným na ňom, súčasne prúdi prúd pravým drôtom s odporom. Prechádzanie oboma vetvami sa prúd dostane k pozitívnemu pólu, na ktorej časti okruhu prúdu nebude prúdiť v opačnom smere.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 14

3. Poznáme celkové napätie, nájdeme napätie na každom odporcovi. Urobte to veľmi jednoduché, ak je všeobecné napätie známe v reťazci. Pri paralelnom spojení sa napätie na každej vetve rovná celkovému napätiu v reťazci. Predpokladajme, že náš reťaz sa skladá z dvoch paralelných pripojených odolnosti a podávaní na 6-voltovú batériu. V tomto prípade bude napätie a vľavo a na správnej odolnosti 6 voltov. V tomto prípade môže každá vetva obsahovať ľubovoľný počet odporov. Na to, aby sme to pochopili, sa vrátime na vyššie uvedené po sebe nasledujúce pripojenie:

Ako si pamätáme, s po sebe idúcim spojením je celkové napätie množstvo napätí na každej odolnosti.

Predpokladáme, že každá reťazová vetva je sada rezistorov zapojených do série. Vypočítajte teda množstvo stresu na všetky odpory jednej z vetiev, nájdeme všeobecné napätie.

Vzhľadom k tomu, v našom prípade súčasný prúd v každej pobočke prechádza jedným odporom, napätím na tomto odporcovi a bude bežným napätím v reťazci.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 15

4. Nachádzame celkový prúd v reťazci. Ak celkové napätie nie je v tomto probléme špecifikované, budete potrebovať ďalšie výpočty. Začnime so zistením celkového prúdu prúdiacej po reťazci. S paralelným spojením sa celkový prúd rovná súčtu prúdov prechádzajúcich cez každú reťazovú vetvu.

V matematickom zázname to znamená: i_všeobecný = I_jeden + I₂ + I₃...

Pre lepšie porozumenie si predstavte vodné potrubie rozdelené do dvoch rukávov. Celkové množstvo vody sa rovná množstvu vody prúdiacej na každej rukáve.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 16

päť. Nájdeme celkový odpor reťazca. Pri paralelnom spojení, rezistory neznižujú prúd cez okruh, pretože každý z nich prispieva k odolnosti iba jeho reťazovej vetvy. V skutočnosti, tým viac pobočiek reťazca, tým ľahšie prejsť. Ak chcete nájsť celkovú rezistenciu, je potrebné vyriešiť relatívne r_Všeobecný Nasledujúca rovnica:

Podnik _R_Všeobecný = / _R_jeden +Podnik _R₂ +Podnik _R₃ ...

Predpokladajme, že reťaz pozostáva z dvoch rezistorov s odporom 2 Ohm a 4 ohm, pripojený paralelne. Potom / _R_Všeobecný = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R_Všeobecný → R_Všeobecný = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 ohm.

Obrázok s názvom Výpočet napätia cez odporový krok 17

6. Vypočítať napätie. Ako si pamätáme, všeobecné napätie v reťazci sa rovná napätiu na jednej z jeho vetiev. Používame zákon ohm. Zvážte konkrétny prípad:

Prostredníctvom tokov reťazca prúdu silou silou 5 AMP. Celkový rezistencia reťazca je 1,33 ohm.

Podľa zákona ohm, i = v / r, odkiaľ v = ir

V = (5a) (1,33Ω) = 6,65 voltov.

Tipy

Ak sa zaoberáte komplexným reťazcom pozostávajúcim z dôsledného a rovnobežne s pripojeným odporom zvážte prvé dva susedné odpory. Nájdite ich celkovú odolnosť, pomocou pravidiel pre sériové alebo paralelné pripojenie v súlade s tým, ako sú tieto odpory pripojené. Potom môžete zvážiť dve odporové údaje ako jeden odpor. Pokračujte tak, že kombinujú rezistory, kým nedostanete jednoduchý reťazec pozostávajúci z paralely alebo postupne spojené odpory.
Stres na odpor sa často nazýva "pokles napätia".
Podpora terminológie:

Reťaz - sada prvkov (napríklad rezistory, kondenzátory a cievky) spojené vodičmi, takže elektrický prúd môže prejsť cez ne.
Rezistory - prvky, ktoré majú odolnosť voči aktuálnemu prúdu a znižujú jeho silu
Prúd - prúd elektrického náboja cez drôt a prvky reťazca sa meria v AMPS (A)
Napätie - práca strávená na premiestnení jednotkovej náboje, sa meria vo voltoch (b)
Odpor - miera odolnosti voči prechodu elektrického prúdu, sa meria v OMAH (OM)