Cum se calculează tensiunea pe rezistență

Dacă trebuie să găsiți o tensiune pe rezistență (rezistor), în primul rând este necesar să se determine tipul de circuit electric. Pentru o mai bună înțelegere a principalilor termeni utilizați în fizică și inginerie electrică, începeți de la prima partiție. Dacă sunteți familiarizați cu terminologia, săriți-vă și mergeți la descrierea tipului de circuit electric.

Pași

Partea 1 din 3:

Lanțuri electrice

unu. Luați în considerare conceptul de curent electric. Profitați de analogie: imaginați-vă că ați pus mai multe boabe de porumb în apă curentă cu conductă. Fluxul este echivalent cu curentul electric, iar cerealele servesc ca o analogie a electronilor. Vorbind despre flux, o descriem cu cantitatea de boabe, traversat secțiunea transversală a țevii într-o secundă. Când luați în considerare curentul electric, îl evaluăm Amperech, corespunzătoare unei anumite cantități (foarte mari) de electroni care traversează secțiunea transversală a firului într-o secundă.

Imagine intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistor 2

2. Luați în considerare conceptul de încărcare electrică. Fiecare electron are "negativ" incarcare electrica. Aceasta înseamnă că electronii sunt atrași sau se deplasează spre încărcătura pozitivă și respinge sau se deplasează de la încărcare negativă. Fiecare electron are o încărcare negativă, astfel încât să se repete reciproc, încercând să se disperseze pe părți.

Imagine intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 3

3. Verificați conceptul de tensiune. Tensiunea dintre cele două puncte corespunde diferenței de încărcături electrice plasate la aceste puncte. Cu cât este mai multă diferență, cu atât sunt mai puternice punctele de date sunt atrase unul de celălalt. Luați în considerare conceptul de tensiune pe exemplul bateriei electrice obișnuite:

În interiorul bateriei, apar reacții chimice, ca rezultat al căruia se formează electronii liberi. Acești electroni se deplasează la polul negativ al bateriei, îndepărtându-se din polul său pozitiv (acești poli corespund terminalelor de baterie negative și pozitive). Cu cât acest proces durează mai mult, cu atât este mai mare tensiunea între poli.

Dacă conectați firul negativ și polul pozitiv, electronii acumulați vor avea ocazia să părăsească polul negativ. Ei vor începe să curgă la polul pozitiv, creând un curent electric. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât mai mulți electroni se deplasează la polul pozitiv pe unitate de timp.

Imagine intitulată Calculați tensiunea într-o pas cu pasul de rezistență

4. Luați în considerare conceptul de rezistență electrică. Numele său afișează cu precizie semnificația. Cu cât este mai mare rezistența oricărui obiect, cei mai grei electroni trec prin ea. Ca rezultat, actualul scade, deoarece un număr mai mic de electroni trece pe unitate de timp prin conductor.

Rezistența sau rezistența se numește orice, mărind rezistența circuitului electric. "Rezistor" Puteți cumpăra în magazinul de bunuri electrice, dar în lanț, rolul său poate, de asemenea, să efectueze orice alt obiect cu rezistență, cum ar fi lampa cu incandescență.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 5

cinci. Amintiți-vă de legea OMAR. Este un raport simplu între curent, tensiune și rezistență. Notați sau amintiți-vă acest raport - vă va fi util la calcularea circuitelor electrice:

Curentul este egal cu tensiunea împărțită la rezistență

Acest lucru este scris după cum urmează: i = / _R

Gândiți-vă la ceea ce se întâmplă dacă creșteți V (tensiune) sau R (rezistență). Dacă aceasta corespunde explicațiilor de mai sus?

Partea 2 din 3:

Calculul tensiunii asupra rezistenței cu o conexiune secvențială

unu. Verificați conceptul de conexiune serială. O astfel de conexiune este ușor de determinat - este un set de rezistență aranjată. Curentul curge peste aceste rezistențe, trecând în mod constant prin fiecare dintre ele.

Valoare Tok la fel la orice lanț punct.
La calcularea tensiunii indiferent unde se află unul sau un alt rezistor în lanț. Acesta poate fi schimbat în locuri, tensiunea pe fiecare dintre ele va rămâne neschimbată.
De exemplu, luați în considerare un lanț format din trei rezistențe conexe succesive: r_unu, R₂ și R₃. Lăsați lanțul să se hrănească pe o baterie de 12 volți. Găsim tensiunea pe fiecare rezistență.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 7

2. Calculați mai întâi rezistența generală. Se amestecă toată rezistența inclusă în lanț. Ca rezultat, obținem rezistența generală a rezistoarelor conectate în serie.

Lăsați trei rezistențe r_unu, R₂ și R₃ au rezistență 2 ohm, 3 ohm și 5 ohm respectiv. Apoi, rezistența totală va fi de 2 + 3 + 5 = 10 ohmi.

Imagine intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 8

3. Găsim actualul. Folosim legea lui Ohm pentru întregul lanț. După cum ne amintim, cu o conexiune consecventă a curentului la fel în orice punct al lanțului. Prin urmare, este suficient să se determine curentul o dată și să folosiți valoarea găsită în toate calculele ulterioare.

Conform legii Ohm, i = / _R. Tensiunea din circuit este de 12 volți, iar rezistența totală este de 10 ohmi. De aici găsim I = / ₁₀ = 1.2 Amperi.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas de rezistență 9

4. Aplicați legea ohma pentru a găsi tensiune pe rezistențe. Cu ajutorul unor transformări simple, puteți exprima tensiunea prin curent și rezistența, rescriind legea ohm după cum urmează:

I = / _R

Ir = r / _R

IR = V

V = ir

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas de rezistență 10

cinci. Calculați tensiunea pe fiecare rezistor. Suntem cunoscuți pentru că rezistența lor care curge prin ele curentul și, la dispoziția noastră, există curent de legare a egalității și rezistența la tensiune. Înlocuirea acestei valori numerice de egalitate, găsim răspunsul. Pentru exemplul nostru, se pare că:

Tensiune pe rezistență r_unu = V_unu = (1,2a(2om) = 2,4 volți.

Tensiune pe rezistență r₂ = V₂ = (1,2a(3om) = 3,6 volți.

Tensiune pe rezistență r₃ = V₃ = (1,2a(5om) = 6,0 volți.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 11

6. Verificați răspunsul primit. Cu o conexiune secvențială, cantitatea de tensiuni pe fiecare rezistență trebuie să fie egală cu tensiunea totală din lanț. Pliați tensiunea găsită, verificând dacă tensiunea lor totală este egală cu. Dacă nu, verificați soluția și găsiți eroarea.

În exemplul nostru 2.4 + 3.6 + 6.0 = 12 volți, care corespunde tensiunii totale din lanț.

Dacă răspunsul nu se potrivește puțin cu valoarea exactă (de exemplu, 11,97 în loc de 12), este probabil cauzată de faptul că ați rotunjit valorile obținute într-o anumită etapă. În acest caz, răspunsul este adevărat.

Amintiți-vă că tensiunea corespunde diferenței de încărcături sau număr de electroni. Imaginați-vă că calculați numărul de electroni care se deplasează de-a lungul lanțului. Dacă le numărați corect, atunci, ca rezultat, obțineți diferența în taxele dintre punctele inițiale și celend ale lanțului.

Partea 3 din 3:

Calculul tensiunii la rezistență cu conexiune paralelă

unu. Verificați conceptul de conexiune paralelă. Imaginați-vă că ați conectat firul la o baterie de poli și împărțiți-o de-a lungul a două jumătăți. Aceste două părți ale firului merg paralel unul cu celălalt și apoi se conectează din nou la un fir înainte de cel de-al doilea stâlp al bateriei. Dacă plasați firele pe rezistor pe ambele ramuri, acestea vor fi conectate "în paralel".

În paralel, puteți conecta orice număr de rezistență. Această descriere este, de asemenea, potrivită pentru un lanț constând din sute de fire paralele.

Imagine intitulată Calculați tensiunea într-un pas rezistent 13

2. Luați în considerare modul în care fluxurile curente. Cu o conexiune paralelă, trece prin toate ramurile lanțului. Curentul va curge prin cablul din stânga, traversând rezistorul situat pe acesta, în același timp curentul va trece prin firul din dreapta cu rezistorul. Trecerea prin ambele ramuri, curentul va ajunge la polul pozitiv pe care secțiunea a curentului de circuit nu va curge în direcția opusă.

Imagine intitulată Calculați tensiunea pe o pas cu pas 14

3. Cunoașterea tensiunii generale, vom găsi tensiunea pe fiecare rezistor. Face ca acesta să fie foarte simplu dacă tensiunea generală este cunoscută în lanț. Cu o conexiune paralelă, tensiunea pe fiecare ramură va fi egală cu tensiunea totală din lanț. Să presupunem că lanțul nostru constă din două rezistențe paralele conectate și se hrănește pe o baterie de 6 volți. În acest caz, tensiunea și cea stângă și pe rezistența potrivită vor fi de 6 volți. În acest caz, fiecare ramură poate conține orice număr de rezistori. Pentru a înțelege acest lucru, vom reveni la conexiunea consecutivă considerată mai sus:

Așa cum ne amintim, cu o conexiune consecutivă, tensiunea totală este cantitatea de tensiuni la fiecare rezistență.

Presupunem că fiecare ramură a lanțului este un set de rezistoare conectate în serie. Astfel, calculați cantitatea de stresuri cu privire la toate rezistențele uneia dintre ramuri, vom găsi o tensiune generală.

Deoarece în cazul nostru, curentul curent din fiecare ramură trece printr-un rezistor, tensiune pe acest rezistor și va fi o tensiune comună în lanț.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe un pas rezistent 15

4. Găsim un curent total în lanț. Dacă tensiunea totală nu este specificată în problemă, veți avea nevoie de anumite calcule suplimentare. Să începem cu găsirea unui curent total care curge în jurul lanțului. Cu o conexiune paralelă, curentul total este egal cu suma curenților care trec prin fiecare ramură a lanțului.

În înregistrarea matematică, aceasta înseamnă: eu_general = I_unu + I₂ + I₃...

Pentru o mai bună înțelegere, imaginați-vă o conductă de apă împărțită în două mâneci. Cantitatea totală de apă este egală cu cantitatea de apă care curge pe fiecare manșon.

Imaginea intitulată Calculați tensiunea pe o pas cu pas 16

cinci. Găsim rezistența la lanț total. Cu o conexiune paralelă, rezistoarele nu reduc curentul prin circuit, deoarece fiecare dintre ele contribuie la rezistența numai a ramurii sale lanțului. De fapt, cu atât mai multe ramuri ale lanțului, cu atât mai ușor să treci prin ea. Pentru a găsi rezistența generală, este necesar să se rezolve relativ r_General Următoarea ecuație:

/ _R_General = / _R_unu +/ _R₂ +/ _R₃ ...

Să presupunem că lanțul constă din două rezistoare cu rezistență 2 ohmi și 4 ohmi, conectate în paralel. Apoi/ _R_General = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) r_General → R_General = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 ohm.

Imagine intitulată Calculați tensiunea pe un pas de rezistență 17

6. Calculați tensiunea. După cum ne amintim, tensiunea generală din lanț este egală cu tensiunea pe una dintre ramurile sale. Folosim legea ohm. Luați în considerare un caz specific:

Prin fluxurile de lanț curente cu forța de 5 amp. Rezistența totală a lanțului este de 1,33 ohm.

Conform legii Ohm, I = V / R, de unde V = IR

V = (5a) (1.33Ω) = 6,65 volți.

sfaturi

Dacă vă ocupați de un lanț complex constând în mod consecvent și paralel cu rezistența conectată, luați în considerare primele două rezistențe adiacente. Găsiți rezistența lor generală, utilizând regulile pentru o conexiune serială sau paralelă, în funcție de modul în care aceste rezistențe sunt conectate. După aceasta, puteți lua în considerare două date de rezistență ca o rezistență. Continuați să combinați astfel rezistoarele până când obțineți un lanț simplu constând din paralel sau Conectarea secvențială.
Stresul asupra rezistenței este adesea numit "scădere de tensiune".
Terminologie de sprijin:

Lanț - set de elemente (de exemplu, rezistoare, condensatoare și bobine) conectate prin cabluri, astfel încât curentul electric să poată trece prin ele.
Rezistori - elemente care au rezistență la curentul curent și reducerea rezistenței sale
Curent - fluxul de încărcare electrică prin cablu și elementele lanțului, este măsurat în amperi (A)
Tensiunea - Lucrările cheltuite pentru mutarea unei taxe unității, este măsurată în volți (b)
Rezistența - măsura rezistenței la trecerea curentului electric, este măsurată în OMAH (OM)