Jak vypočítat napětí na odolnost

Pokud potřebujete najít napětí na odolnost (odpor), nejprve je nutné určit typ elektrického obvodu. Pro lepší pochopení hlavních pojmů používaných ve fyzice a elektrotechniku, začněte od prvního oddílu. Pokud jste obeznámeni s terminologií, přeskočte ji a přejděte na popis typu elektrického obvodu.

Kroky

Část 1 z 3:

Elektrické řetězy

jeden. Zvažte koncept elektrického proudu. Využíváme analogie: Představte si, že dáte několik zrn kukuřice ve vodním proudu potrubím. Průtok je ekvivalentní elektrickému proudu a obilí slouží jako analogie elektronů. Mluvíme o proudu, popisujeme to s množstvím zrn, překročil průřez trubky v jednom sekundě. Při zvažování elektrického proudu to měříme Amperech, odpovídající určitému (velmi velkému) množství elektronů přes průřez drátu v jedné sekundě.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odporový krok 2

2. Zvažte koncept elektrického náboje. Každý elektron má "negativní" elektrický náboj. To znamená, že elektrony jsou přitahovány, nebo se pohybují směrem k kladnému náboji a odrazili nebo přesuňte se z negativního náboje. Každý elektron má negativní náboj, takže se navzájem odpouští a snaží se rozptýlit strany.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 3

3. Podívejte se na koncept napětí. Napětí mezi oběma body odpovídá rozdílu v elektrických nábojech umístěných v těchto bodech. Čím více je tento rozdíl, tím silnější jsou datové body přitahovány k sobě. Zvažte koncept napětí na příkladu obvyklé elektrické baterie:

Uvnitř baterie se vyskytují chemické reakce v důsledku jejich volných elektronů. Tyto elektrony se pohybují do negativního pólu baterie, odstraňování z kladného pólu (tyto póly odpovídají negativním a pozitivním bateriovým terminálům). Čím déle tento proces trvá, tím větší je napětí mezi póly.

Pokud připojujete negativní a pozitivní pól, akumulované elektrony budou mít možnost opustit negativní pól. Začnou proudit na pozitivní pól, vytváří elektrický proud. Čím vyšší napětí, tím více elektronů se pohybuje na kladný pól na jednotku času.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odporový krok 4

4. Zvažte koncept elektrického odporu. Jeho název přesně zobrazuje význam. Čím vyšší je odolnost jakéhokoliv objektu, nejtěžší elektrony procházejí. V důsledku toho se proud snižuje, protože menší počet elektronů prochází na jednotku času přes vodič.

Odolnost nebo odpor se nazývá cokoliv, což zvyšuje odolnost elektrického obvodu. "Odpor" Můžete si koupit v obchodě elektrického zboží, ale v řetězci, její role může také provádět jakýkoliv jiný předmět s odolností, jako je žárovka.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 5

Pět. Nezapomeňte si Omar Law. Jedná se o jednoduchý poměr mezi proudem, napětím a odporem. Zapište si nebo pamatujte tento poměr - bude pro vás užitečné při výpočtu elektrických obvodů:

Proud je roven napětí děleným odporem

To je napsáno následovně: i = / _R

Přemýšlejte o tom, co se stane, pokud zvýšíte V (napětí) nebo R (odpor). Zda to odpovídá výše uvedeným vysvětlením?

Část 2 z 3:

Výpočet napětí na odolnost se sekvenčním připojením

jeden. Podívejte se na koncept sériového připojení. Takové připojení je snadné určit - je to sada odolnosti uspořádaného. Proud proudí přes tyto odpory, což je důsledně procházet každým z nich.

Hodnota Tok stejný v jakémkoli bodovém řetězci.
Při výpočtu napětí bez ohledu na to, kde je umístěn jeden nebo jiný odpor v řetězci. Může být změněno v místech, napětí na každém z nich zůstane nezměněno.
Jako příklad zvažte řetěz sestávající ze tří postupně propojených odporů: R_jeden, R₂ a r₃. Nechte řetězový krmivo na 12 voltové baterii. Najdeme napětí na každém odporu.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 7

2. Nejprve spočítejte celkový odpor. Smíchejte veškerý odpor v řetězci. V důsledku toho získáme celkovou odolnost odporů spojených sérií.

Nechte tři rezistory r_jeden, R₂ a r₃ mít odpor 2 ohm, 3 ohm a 5 ohm respektive. Pak bude celková odolnost 2 + 3 + 5 = 10 ohmů.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odporový krok 8

3. Najdeme aktuální. Používáme OHM zákon pro celý řetězec. Jak si pamatujeme, s konzistentním připojením proudu stejné v libovolném místě řetězu. Proto je dostačující k určení proudu jednou a používat nalezenou hodnotu ve všech následných výpočtech.

Podle zákona OHM, i = / _R. Napětí v obvodu je 12 voltů a celkový odpor je 10 ohmů. Odtud najdeme i = / ₁₀ = 1.2 Amperes.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 9

4. Použít OHMA právo najít napětí na odporech. S pomocí jednoduchých transformací můžete vyjádřit napětí přes proud a odpor, přepisováním zákona o OHM následovně:

A = / _R

IR = r / _R

IR = V

V = ir

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odporový krok 10

Pět. Vypočítejte napětí na každém odporu. Jsme známí jejich odporem tekoucím skrz ni proud a k dispozici je vázající rovnost proud a odolnost proti napětí. Nahrazení v této rovnosti numerických hodnot, najdeme odpověď. Pro náš příklad to vypadá takto:

Napětí na rezistoru R_jeden = B_jeden = (1,2a) (2om) = 2,4 voltů.

Napětí na rezistoru R₂ = B₂ = (1,2a) (3om) = 3,6 voltů.

Napětí na rezistoru R₃ = B₃ = (1,2a) (5om) = 6,0 voltů.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 11

6. Zkontrolujte přijatou odpověď. S postupným připojením by mělo být množství napětí na každém odporu roven celkovému napětí v řetězci. Sklopte nalezené napětí, kontrola, zda je jejich celkové napětí stejné. Pokud ne, zkontrolujte řešení a vyhledejte chybu.

V našem příkladu 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 voltů, které odpovídají celkovému napětí v řetězci.

Pokud odpověď neodpovídá přesné hodnotě (například 11.97 namísto 12), je pravděpodobně způsobena skutečností, že jste získali získané hodnoty v určité fázi. V tomto případě je odpověď pravdivá.

Nezapomeňte, že napětí odpovídá rozdílu poplatků nebo počtu elektronů. Představte si, že spočítáte počet elektronů pohybujících se podél řetězu. Pokud je spočítáte správně, pak v důsledku toho získáte rozdíl v poplatcích mezi počátečními a koncovými body řetězu.

Část 3 z 3:

Výpočet napětí při rezistenci s paralelním připojením

jeden. Podívejte se na koncept paralelního připojení. Představte si, že jste připojili drát na jednu baterii pólu a rozdělte ho podél dvou polovin. Tyto dvě části drátu se navzájem paralelní a pak se opět připojují k jednomu drátu před druhým pólem baterie. Pokud umístíte vodiče na odpor na obou větvech, budou připojeny "paralelně".

Souběžně můžete připojit libovolný počet odpor. Tento popis je také vhodný pro řetěz sestávající ze stovek paralelních vodičů.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 13

2. Zvažte, jak proudové toky. S paralelním připojením prochází všemi větvemi řetězce. Proud bude proudit levým drátem, křížení odporu umístěného na něm, zároveň proud projde správným drátem odporem. Prochází oběma větvemi, proud dosáhne kladného pólu, na které sekce obvodového proudu nebude proudit v opačném směru.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor 14

3. Znát celkové napětí najdeme napětí na každém odporu. Je velmi jednoduchý, pokud je obecné napětí v řetězci známo. S paralelním připojením se napětí na každé větvi bude rovnat celkovému napětí v řetězci. Předpokládejme, že náš řetězec se skládá ze dvou paralelních připojených odporů a napájení na 6 voltové baterii. V tomto případě bude napětí a vlevo a na pravém odporu 6 voltů. V tomto případě může každá větev obsahovat libovolný počet odporů. Abychom tomu pochopili, vrátíme se na nadcházející spojení, uvažované výše:

Jak si pamatujeme, s postupným připojením je celkové napětí množství napětí na každém odporu.

Předpokládáme, že každá větev řetězce je soubor odporů připojených v sérii. Vypočítejte množství napětí na všech odporech jedné z větví, najdeme obecné napětí.

Vzhledem k tomu, že v našem případě proud proud v každé věce prochází jedním odporem, napětím na tomto odporu a bude běžným napětím v řetězci.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 15

4. V řetězci najdeme celkový proud. Pokud v tomto problému není specifikováno celkové napětí, budete potřebovat některé další výpočty. Začněme s nálezem celkového proudu tekoucí kolem řetězu. S paralelním připojením se celkový proud rovná součtu proudů procházejících každým odvětví řetězu.

V matematickém záznamu to znamená: i_Všeobecné = I_jeden + A₂ + A₃...

Pro lepší pochopení si představte vodní potrubí rozdělené na dvě rukávy. Celkové množství vody se rovná množství vody tekoucí na každém rukávu.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odporový krok 16

Pět. Najdeme celkový odpor řetězců. S paralelním připojením se odpory nesnižují proud obvodem, protože každý z nich přispívá k rezistenci pouze své větve řetězu. Ve skutečnosti, tím více větví řetězce, tím snadnější projít. Chcete-li najít celkový odpor, je nutné vyřešit relativně r_Všeobecné Následující rovnice:

/ _R_Všeobecné = / _R_jeden +/ _R₂ +/ _R₃ ...

Předpokládejme, že řetěz se skládá ze dvou odporů s odporem 2 ohmem a 4 ohmem, připojeným paralelně. Pak/ _R_Všeobecné = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) r_Všeobecné → R_Všeobecné = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 ohm.

Obrázek s názvem Vypočítat napětí přes odpor Krok 17

6. Vypočítat napětí. Jak si pamatujeme, obecné napětí v řetězci se rovná napětí na jedné z jeho větví. Používáme zákon ohm. Zvažte konkrétní případ:

Prostřednictvím řetězu proudí proud silou 5 amp. Celkový odpor řetězce je 1,33 ohm.

Podle zákona OHM, i = v / r, odkud v = ir

V = (5a) (1.33Ω) = 6,65 voltů.

Tipy

Pokud se vypořádáte s komplexním řetězcem, který se skládá z konzistentně a Paralelně s připojeným odporem zvážit první dva sousední odpory. Najít jejich celkový odpor, s využitím pravidel pro sériové nebo paralelní spojení, v souladu s tím, jak jsou tyto rezistory připojeny. Poté můžete zvážit dvě údaje odporu jako jeden odpor. Pokračujte tak kombinovat rezistory, dokud nedostanete jednoduchý řetěz sestávající z paralely nebo Postupně připojené odpory.
Stres na odporu se často nazývá "pokles napětí".
Podpora terminologie:

Řetěz - sada prvků (například rezistory, kondenzátory a cívky) spojené pomocí drátů, takže elektrický proud může projít nimi.
Rezistory - prvky, které mají odolnost proti proudu proudu a snížení jeho pevnosti
Proud - tok elektrického náboje přes drát a prvky řetězu, se měří v AMPS (A)
Napětí - práce vynaložené na pohybu jednotky, se měří ve voltech (b)
Odpor - měření rezistence vůči průchodu elektrického proudu, měří v OMAH (OM)