Как да изчислим напрежението на съпротивата

Ако трябва да намерите напрежение на съпротива (резистор), преди всичко е необходимо да се определи вида на електрическата верига. За по-добро разбиране на основните термини, използвани във физиката и електротехниката, започнете от първия дял. Ако сте запознати с терминологията, пропуснете го и отидете в описанието на вида на електрическата верига.

Стъпка

Част 1 от 3:

Електрически вериги

един. Помислете за концепцията за електрически ток. Ние се възползваме от аналогията: представете си, че поставяте няколко зърна от царевица във воден ток чрез тръба. Потокът е еквивалентен на електрически ток, а зърното служат като аналогия на електроните. Говорейки за потока, ние го описваме с количеството зърна, пресичахме напречното сечение на тръбата за една секунда. При разглеждане на електрическия ток, ние го измерваме Amperech, съответстващ на определено (много голямо) количество електрони, пресичащо напречното сечение на проводника в една секунда.

Изображение, озаглавено Изчисляване на напрежението в резистор стъпка 2

2. Помислете за концепцията за електрическа такса. Всеки електрон има "отрицателен" електрически заряд. Това означава, че електроните са привлечени или да се придвижат към положителното зареждане и отблъскват, или преместване от отрицателен заряд. Всеки електрон има отрицателен заряд, така че те се отблъскват, опитвайки се да се разпръснат на страните.

Изображение, озаглавено изчисли напрежение през резистор стъпка 3

3. Проверете концепцията за напрежение. Напрежението между двете точки съответства на разликата в електрическите заряди, поставени в тези точки. Колкото повече тази разлика, толкова по-силни са точките на данни, които се привличат един към друг. Помислете за концепцията за напрежение върху примера на обичайната електрическа батерия:

Вътре в батерията се появяват химични реакции, в резултат на което се образуват свободни електрони. Тези електрони се движат към отрицателния полюс на батерията, отстраняването от положителния си стълб (тези полюси съответстват на отрицателни и положителни терминали на батерията). Колкото по-дълго продължава този процес, толкова по-голямо възниква напрежението между поляците.

Ако свържете тел отрицателен и положителен полюс, натрупаните електрони ще имат възможност да напуснат отрицателния полюс. Те ще започнат да текат към позитивния полюс, създавайки електрически ток. Колкото по-високо е напрежението, толкова повече електрони се движат към положителния полюс на единица време.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 4

4. Помислете за концепцията за електрическа съпротива. Неговото име точно показва значението. Колкото по-висока е съпротивата на всеки обект, толкова най-трудните електрони преминават през него. В резултат на това текущото намалява, тъй като по-малък брой електрони преминават на единица време през проводника.

Устойчивост или резистор се нарича нещо, увеличавайки съпротивлението на електрическата верига. "Резистор" Можете да закупите в магазина на електрически стоки, но във веригата, ролята му може да изпълнява и друг предмет с резистентност, като лампа с нажежаема жичка.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 5

пет. Запомни правото на Омар. Това е просто съотношение между ток, напрежение и устойчивост. Запишете или запомнете това съотношение - ще ви бъде полезно при изчисляване на електрическите вериги:

Токът е равен на напрежението, разделен на съпротива

Това е написано, както следва: i = / _R

Помислете какво се случва, ако увеличите V (напрежение) или R (съпротива). Дали това съответства на горепосочените обяснения?

Част 2 от 3:

Изчисляване на напрежението на резистентност с последователна връзка

един. Проверете концепцията за серийна връзка. Такава връзка е лесна за определяне - това е набор от устойчивост. Текущите потоци над тези съпротивления, последователно преминаващи през всяка от тях.

Стойност Ток същото във всяка верига.
Когато изчислявате напрежението, независимо от това, където един или друг резистор се намира във веригата. Тя може да бъде променена на места, напрежението на всеки от тях ще остане непроменено.
Като пример, помислете за верига, състояща се от три последователни свързани съпротивления: r_един, R₂ и R₃. Оставете веригата да се подаде на 12 волта батерия. Намираме напрежението на всяка съпротива.

Изображение, озаглавено Изчисляване на напрежението в резистор стъпка 7

2. Първо изчислете цялостната съпротива. Смесете цялата резистентност, включена във веригата. В резултат на това получаваме цялостната устойчивост на резисторите, свързани последователно.

Нека три резистори r_един, R₂ и R₃ има съпротива 2 ома, 3 ома и 5 ома съответно. Тогава общата резистентност ще бъде 2 + 3 + 5 = 10 ома.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 8

3. Откриваме текущия. Ние използваме закона на Ом за цялата верига. Както си спомняме, с постоянна връзка на текущия същото във всяка точка на веригата. Ето защо е достатъчно да се определи текущата веднъж и да използва намерената стойност при всички последващи изчисления.

Според закона на ома, i = / _R. Напрежението във веригата е 12 волта и общата резистентност е 10 ома. Оттук откриваме i = / ₁₀ = 1.2 Amperes.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 9

4. Прилагайте закона на Ома, за да намерите напрежение на резистори. С помощта на прости трансформации можете да експресирате напрежението чрез текущата и съпротивата, като пренапишете закона за ома, както следва:

I = / _R

IR = r / _R

IR = V

V = IR

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 10

пет. Изчислете напрежението на всеки резистор. Ние сме известни със своята съпротива, която тече през тях текущата, а на разположението им има обвързващ ток и устойчивост на напрежение към напрежението. Замествайки в числените стойности на тази равенство, ние намираме отговора. За нашия пример изглежда така:

Напрежение на резистор r_един = V_един = (1,2A) (2 мм) = 2.4 волта.

Напрежение на резистор r₂ = V₂ = (1,2а) (3 мм) = 3.6 волта.

Напрежение на резистор r₃ = V₃ = (1,2A) (5 мм) = 6.0 волта.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 11

6. Проверете получения отговор. С последователна връзка, количеството на напреженията за всяка резистентност трябва да бъде равно на общото напрежение във веригата. Сгънете напрежението, което проверява дали общото им напрежение е равно на. Ако не, проверете решението и намерете грешката.

В нашия пример 2.4 + 3.6 + 6.0 = 12 волта, което съответства на общото напрежение във веригата.

Ако отговорът не съвпада с малко с точната стойност (например 11.97 вместо 12), вероятно е причинена от факта, че сте закръглили получените стойности на някакъв етап. В този случай отговорът е вярно.

Не забравяйте, че напрежението съответства на разликата в обвиненията или броя на електроните. Представете си, че изчислявате броя на електроните, движещи се по веригата. Ако ги преброите правилно, в резултат на това да получите разликата в таксите между първоначалните и крайните точки на веригата.

Част 3 от 3:

Изчисляване на напрежението при резистентност с паралелна връзка

един. Проверете концепцията за паралелна връзка. Представете си, че сте свързали проводника към една полюсна батерия и го разделяте по две половини. Тези две части на жицата вървят успоредно един на друг и след това отново се свързват с един проводник преди втория полюс на батерията. Ако поставите кабелите на резистора на двата клона, те ще бъдат свързани "паралелно".

Успоредно с това можете да свържете произволен брой съпротива. Това описание е подходящо и за верига, състояща се от стотици паралелни проводници.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 13

2. Помислете как текущите потоци. С паралелна връзка, тя преминава през всички верижни клони. Текущият ще тече през левия проводник, пресичайки резистора, разположен върху него, в същото време токът ще мине през десния проводник с резистор. Преминавайки през двата клона, токът ще достигне позитивния полюс, върху който разделът на тока на веригата няма да тече в обратна посока.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 14

3. Знаейки цялото напрежение, ще намерим напрежението на всеки резистор. Да направим много просто, ако общото напрежение е известно във веригата. С паралелно свързване, напрежението на всеки клон ще бъде равно на общото напрежение във веригата. Да предположим, че нашата верига се състои от две паралелни свързани съпротивления и се подават на 6-волтова батерия. В този случай, напрежението и отляво, и на дясната съпротива ще бъде 6 волта. В този случай всеки клон може да съдържа произволен брой резистори. За да разберете това, ще се върнем към последователната връзка, която се счита за по-горе:

Както помним, с последователна връзка, общото напрежение е количеството напрежения на всяка съпротива.

Предполагаме, че всеки верижен клон е набор от резистори, свързани последователно. Така изчислявайте количеството на напреженията на всички съпротивления на един от клоновете, ще намерим общо напрежение.

Тъй като в нашия случай текущият ток във всеки клон преминава през един резистор, напрежение на този резистор и ще бъде общо напрежение във веригата.

Изображение, озаглавено Изчислено напрежение в резистор Стъпка 15

4. Ние намираме пълен ток във веригата. Ако цялото напрежение не е посочено в проблема, ще ви трябват допълнителни изчисления. Да започнем с намирането на общ ток, който тече около веригата. С паралелно свързване, общият ток е равен на сумата от течения, преминаващи през всеки верижен клон.

В математическия запис, това означава: i_общ = I_един + I₂ + I₃...

За по-добро разбиране си представете си тръбата, разделена на два ръкави. Общото количество вода е равно на количеството вода, протичаща върху всяка ръкав.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 16

пет. Ние намираме общата резистентност към веригата. С паралелно свързване, резисторите не намаляват тока през веригата, тъй като всеки от тях допринася за съпротивлението само на веригата му. Всъщност, колкото повече клони на веригата, толкова по-лесно да мине през него. За да намерите цялостната съпротива, е необходимо да се реши сравнително r_Общ Следното уравнение:

/ _R_Общ = / _R_един +/ _R₂ +/ _R₃ ...

Да предположим, че веригата се състои от два резистора с резистентност 2 ома и 4 ома, свързани паралелно. Тогава/ _R_Общ = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) r_Общ → R_Общ = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1.33 ома.

Изображение, озаглавено Изчислете напрежението в резистор стъпка 17

6. Изчислете напрежението. Както си спомняме, общото напрежение във веригата е равно на напрежението на един от клоните му. Ние използваме закона ома. Разгледайте конкретен случай:

Чрез веригата тече ток със сила на 5 amp. Общата резистентност към веригата е 1,33 ома.

Съгласно закона на Ohm, I = V / R, от където v = IR

V = (5a) (1.33Ω) = 6.65 волта.

Съвети

Ако се справите със сложна верига, състояща се от последователно и успоредно на свързаното съпротивление, помислете за първите два съседни резистора. Намерете цялостната им съпротива, като използвате правилата за серийна или паралелна връзка, в съответствие с това как тези резистори са свързани. След това можете да разгледате две резисторни данни като една съпротива. Продължете по този начин комбинирайте резистори, докато получите проста верига, състояща се от паралел или последователно свързани съпротивления.
Стресът върху съпротивата често се нарича "напрежение".
Поддържаща терминология:

Набор от елементи (например резистори, кондензатори и намотки), свързани с проводници, така че електрическият ток да може да премине през тях.
Резистори - елементи, които имат устойчивост на текущия ток и намаляват силата му
Ток - потокът от електрически заряд през проводника и елементите на веригата, се измерва в ампера (а)
Напрежение - работа, изразходвана за преместване на единица такса, се измерва в волтове (b)
Устойчивост - измерване на устойчивостта на преминаването на електрически ток, се измерва в Omah (OM)