როგორ გამოვთვალოთ ძაბვა რეზისტორის საშუალებით (სურათებით)

2024 ავტორი: Jason Gerald | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-15 08:18

რეზისტორზე ძაბვის გამოთვლამდე, ჯერ უნდა განსაზღვროთ გამოყენებული წრედის ტიპი (ძაფები). თუ თქვენ გჭირდებათ გადახედოთ ძირითად პირობებს ან გჭირდებათ დახმარება ელექტრო სქემების გაგებაში, დაიწყეთ პირველი ნაწილიდან. წინააღმდეგ შემთხვევაში, გადადით პირდაპირ იმ წრედის ტიპზე, რომელზეც გსურთ მუშაობა

ნაბიჯი

ნაწილი 1 3 -დან: ელექტრული სქემების გაგება

ნაბიჯი 1. შეიტყვეთ ელექტრული დენის შესახებ

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ შემდეგი ანალოგია: წარმოიდგინეთ, რომ მარცვლეულს ასხამთ თასში. მარცვლეულის თითოეული მარცვალი არის ელექტრონი, ხოლო თასში მარცვლეული არის ელექტრული დენი. როდესაც თქვენ საუბრობთ ელექტროენერგიაზე, თქვენ მას ხსნით იმით, თუ რამდენი მარცვლეული მიედინება ყოველ წამში. როდესაც თქვენ საუბრობთ ელექტრული დენის შესახებ, თქვენ გაზომავთ მას ერთეულებში ამპერი (ამპერი), რომელიც არის ელექტრონების გარკვეული რაოდენობა (რაც ძალიან დიდი მნიშვნელობებია), რომლებიც მიედინება ყოველ წამს.

ნაბიჯი 2. იცოდეთ ელექტრული მუხტის შესახებ

ელექტრონებს აქვთ "უარყოფითი" ელექტრული მუხტი. ანუ, ელექტრონები იზიდავს (ან მიედინება) დადებითად დამუხტული ობიექტებისკენ და მოგერიებს (ან მიედინება მათგან) უარყოფითად დამუხტულ ობიექტებს. ყველა ელექტრონს აქვს უარყოფითი მუხტი, ამიტომ ისინი ყოველთვის უბიძგებენ სხვა ელექტრონებს და იფანტებიან.

ნაბიჯი 3. ძაბვის გაგება

ძაბვა ზომავს ელექტრო მუხტის სხვაობას ორ წერტილს შორის. რაც უფრო დიდია განსხვავება, მით უფრო ძლიერია ორი წერტილი ერთმანეთის მოზიდვისა. აქ არის ჩვეულებრივი ბატარეის გამოყენების მაგალითი:

• ბატარეის შიგნით, ქიმიური რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება წარმოქმნის ელექტრონების აუზს. ეს ელექტრონები მიდიან ბატარეის უარყოფით პოლუსზე, ხოლო დადებითი პოლუსი თითქმის ცარიელი რჩება. მათ უწოდებენ დადებით და უარყოფით ტერმინალებს. რაც უფრო დიდხანს გრძელდება ეს პროცესი, მით უფრო დიდია ძაბვა ორ პოლუსს შორის.
• როდესაც თქვენ აკავშირებთ მავთულებს დადებით და უარყოფით პოლუსებს შორის, უარყოფით პოლუსზე მდებარე ელექტრონებს ახლა სადღაც აქვთ წასასვლელი. უარყოფით პოლუსზე არსებული ელექტრონები მიედინება პოზიტიური პოლუსისკენ და წარმოქმნის ელექტრულ დენს. რაც უფრო დიდია ძაბვა, მით მეტი ელექტრონი გადადის პოზიტიურ პოლუსზე ყოველ წამში.

ნაბიჯი 4. გაეცანით წინააღმდეგობას

დაბრკოლება არის ის, რაც ბლოკავს ელექტრონებს. რაც უფრო დიდია წინააღმდეგობა, მით უფრო რთულია ელექტრონების გავლა. წინააღმდეგობა ანელებს ელექტრულ დენს, რადგან მცირდება ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც ყოველ წამს გადის.

რეზისტორები შეიძლება იყოს ყველაფერი ელექტრული წრეში, რაც ამატებს წინააღმდეგობას. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ნამდვილი "რეზისტორები", მაგრამ პრობლემებში, რეზისტორები, როგორც წესი, წარმოდგენილია ნათურებით ან ყველაფერი, რასაც აქვს წინააღმდეგობა

ნაბიჯი 5. დაიმახსოვრე ომის კანონი

არსებობს მარტივი ურთიერთობა მიმდინარეობას, ძაბვას და ელექტრული წინააღმდეგობას შორის. დაწერეთ ან დაიმახსოვრეთ შემდეგი ფორმულა, როგორც დაგჭირდებათ ელექტრო სქემებთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად:

• დენი = ძაბვა იყოფა წინააღმდეგობაზე
• ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: I = ^ვ / _რ
• დაფიქრდით რა მოხდება, თუ წრეში V (ძაბვა) ან R (წინააღმდეგობა) იზრდება. შეესაბამება თუ არა ზემოთ განხილვას?

3 ნაწილი 2: ძაბვის გამოთვლა რეზისტორის საშუალებით (სერიის წრე)

ნაბიჯი 1. გაიგე სერიული სქემები

სერიის ელექტრული სქემები ძალიან ადვილი შესამჩნევია. ფორმა არის საკაბელო მარყუჟის სახით, რომელშიც ყველა კომპონენტი განლაგებულია კაბელის გასწვრივ. ელექტრული დენი მიედინება მთელ მავთულხლართში და ყველა წინააღმდეგობას ან ელემენტს, რომელსაც ის შეხვდება.

• ელექტრული დენი ყოველთვის ერთნაირია წრედის ყველა წერტილში.
• ძაბვის გაანგარიშებისას, მიკროსქემის რეზისტორის მდებარეობა შეუსაბამოა. შეგიძლიათ აიღოთ რეზისტორი და გადაიტანოთ იგი წრეზე, ხოლო ძაბვა თითოეულ რეზისტორზე უცვლელი რჩება.
• ჩვენ გამოვიყენებთ ელექტრული წრის მაგალითს სერიაში 3 რეზისტორით: R₁, რ₂და რ₃რა წრე ენერგიას იღებს 12 ვოლტიანი ბატარეიდან. ჩვენ ვიპოვით ძაბვას თითოეულ რეზისტორზე.

ნაბიჯი 2. გამოთვალეთ საერთო წინააღმდეგობა

დაამატეთ წინააღმდეგობის ყველა მნიშვნელობა წრეში. შედეგი არის სერიული წრის მთლიანი წინააღმდეგობა.

მაგალითად, სამი რეზისტორი რ₁, რ₂და რ₃ აქვს წინააღმდეგობა 2 (ohms), 3 და 5, შესაბამისად. ამრიგად, საერთო წინააღმდეგობა არის 2 + 3 + 5 = 10 Ohms.

ნაბიჯი 3. იპოვეთ მიმდინარე წრედში

გამოიყენეთ ომის კანონი მთლიანი ელექტრული წრის დენის მნიშვნელობის საპოვნელად. დაიმახსოვრეთ, სერიის წრეში, დენი ყოველთვის ერთნაირია წრედის ყველა წერტილში. მიმდინარე ღირებულების მიღებით, ჩვენ შეგვიძლია შევასრულოთ ყველა დარჩენილი გამოთვლა.

ომის კანონი აცხადებს, რომ მიმდინარე I = ^ვ / _რრა წრედის ძაბვა არის 12 ვოლტი, ხოლო წრის მთლიანი წინააღმდეგობა 10 ოჰმ. შეაერთეთ ეს რიცხვები ფორმულაში, რომ მიიღოთ I = ¹² / ₁₀ = 1.2 ამპერი.

ნაბიჯი 4. დაარეგულირეთ ომის კანონი ძაბვის მნიშვნელობის საპოვნელად

გამოიყენეთ ძირითადი ალგებრა ძაბვის მნიშვნელობის დასადგენად დენის ნაცვლად:

• მე = ^ვ / _რ
• IR = ^ვრ / _რ
• IR = V
• V = IR

ნაბიჯი 5. გამოთვალეთ ძაბვა თითოეულ რეზისტორზე

ჩვენ უკვე ვიცით წინააღმდეგობისა და დენის მნიშვნელობა. ახლა ჩვენ შეგვიძლია გავაკეთოთ ყველა გამოთვლა. შეაერთეთ რიცხვები ფორმულაში და დაასრულეთ გამოთვლა. აქ მოცემულია გამოთვლები სამი რეზისტორისთვის ზემოთ მოყვანილი მაგალითიდან:

• ძაბვა რ₁ = V₁ = (1, 2A) (2Ω) = 2, 4 ვოლტი
• ძაბვა რ₂ = V₂ = (1, 2A) (3Ω) = 3.6 ვოლტი
• ძაბვა რ₃ = V₃ = (1, 2A) (5Ω) = 6 ვოლტი

ნაბიჯი 6. შეამოწმეთ თქვენი პასუხები

სერიის წრეში, ყველა პასუხის ჯამი ტოლია მთლიანი ძაბვის. დაამატეთ თითოეული გამოთვლილი ძაბვა და შეამოწმეთ, რომ ის შეესაბამება წრის ძაბვას. თუ არა, შეეცადეთ იპოვოთ შეცდომა თქვენს გამოთვლებში.

• ზემოთ მოყვანილი მაგალითის თანახმად, 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 ვოლტი, უდრის საერთო ძაბვას ელექტრული წრეში.
• თუ თქვენი პასუხი მცირეა (თქვით 11, 97 ნაცვლად 12), დიდი ალბათობაა, რომ ფორმულებზე მუშაობისას თქვენ მომრგვალებული ხართ რიცხვები. არ ინერვიულო, შენი პასუხი არაა მცდარი.
• დაიმახსოვრე, ძაბვა ზომავს მუხტის სხვაობას, ან ელექტრონების რაოდენობას. წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ ითვლით ახალ ელექტრონებს, რომლებიც ჩანს ელექტრული წრის გასწვრივ. თუ სწორად გამოთვლით, თქვენ გაიგებთ ელექტრონების მთლიან ცვლილებას თავიდან ბოლომდე.

ნაწილი 3 3: ძაბვის გამოთვლა რეზისტორის საშუალებით (პარალელური წრე)

ნაბიჯი 1. გაეცანით პარალელურ სქემებს

წარმოიდგინეთ კაბელი, რომელიც აკავშირებს ბატარეის ერთ პოლუსს, შემდეგ იშლება ორ ცალკეულ მავთულად. ეს ორი მავთული ერთმანეთის პარალელურია, შემდეგ ისევ აკავშირებთ ბატარეის სხვა პოლუსთან შეერთებამდე. თუ მავთული მარცხნივ უკავშირდება რეზისტორს, ხოლო მავთული მარჯვნივ ასევე დაკავშირებულია სხვა რეზისტორთან, ორი რეზისტორი დაკავშირებულია "პარალელურად".

თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ იმდენი პარალელური კაბელი, რამდენიც გსურთ. ეს სახელმძღვანელო შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრული სქემებისთვის, რომლებიც იშლება 100 მავთულში და შემდეგ ხელახლა უკავშირდება

ნაბიჯი 2. იცოდეთ როგორ მიედინება ელექტრული დენი პარალელურ სქემებში

ელექტრული დენი გადის ყველა შესაძლო გზაზე. ელექტრული დენი გადის მავთულის მეშვეობით მარცხნივ, რეზისტორის მეშვეობით მარცხნივ და ყველა ბოლომდე. ამავდროულად, დენი ასევე მიედინება მავთულის მეშვეობით მარჯვნივ, რეზისტორის საშუალებით მარჯვნივ და ბოლომდე. ორჯერ არ გაივლის პარალელურ წრეში მავთულები და რეზისტორები.

ნაბიჯი 3. გამოიყენეთ მთლიანი ძაბვა, რათა იპოვოთ ძაბვა თითოეულ რეზისტორზე

თუ თქვენ იცით ძაბვა მთელ წრეზე, პასუხის პოვნა ადვილია. თითოეულ პარალელურ მავთულს აქვს იგივე ძაბვა, როგორც მთელ ელექტრულ წრეს. ვთქვათ, ელექტრული წრე აქვს ორი რეზისტორი პარალელურად და 6 ვოლტიანი ბატარეა. ბარიერები დღეს არ არის ძალიან აქტუალური. ამის გასაგებად გაიხსენეთ ზემოთ აღწერილი სერიის წრე:

• გახსოვდეთ, რომ სერიული წრედის ძაბვების ჯამი ყოველთვის ტოლია მთლიანი ძაბვის ელექტრული წრეში.
• წარმოიდგინეთ თითოეული გზა, რომელსაც დენი გადის სერიის წრეში. იგივე შეიძლება ითქვას პარალელურ სქემებზეც: თუ დაამატებთ ყველა ძაბვას, შედეგი ტოლია მთლიანი ძაბვის.
• ვინაიდან თითოეული პარალელური მავთულის დენი გადის მხოლოდ ერთ რეზისტორზე, ძაბვა რეზისტორზე უნდა უტოლდეს საერთო ძაბვას.

ნაბიჯი 4. გამოთვალეთ ელექტრული წრის საერთო დენი

თუ პრობლემა არ იძლევა მთლიანი ძაბვის წრეს, თქვენ უნდა შეასრულოთ რამდენიმე დამატებითი ნაბიჯი. დაიწყეთ ელექტრული წრის მეშვეობით მთლიანი დენის პოვნით. პარალელურ წრეში, მთლიანი დენი უდრის თითოეული პარალელური ბილიკის დენების ჯამს.

• ფორმულა ასეთია: მე_სულ = მე₁ + მე₂ + მე₃…
• თუ მისი გაგება გიჭირთ, წარმოიდგინეთ წყლის მილი, რომელსაც ორი ტოტი აქვს. მილსადენების სერიაში მიედინება წყლის საერთო რაოდენობა, რომელიც მიედინება თითოეულ მილში.

ნაბიჯი 5. გამოთვალეთ ელექტრული წრის საერთო წინააღმდეგობა

რეზისტორის ეფექტურობა მცირდება პარალელურ წრეში, რადგან ის ბლოკავს დენს მხოლოდ ერთი მავთულის მეშვეობით. სინამდვილეში, რაც უფრო მეტი მავთულია წრეში, მით უფრო ადვილია დენისთვის იპოვოს გზა, რომელიც შეუფერხებლად მიედინება. მთლიანი წინააღმდეგობის საპოვნელად, იპოვეთ მნიშვნელობა R. _სულ ამ განტოლებაში:

• ¹ / _{რსულ = ¹ / რ1 + ¹ / რ2 + ¹ / რ3 …}
• მაგალითად, ელექტრული წრე აქვს პარალელურად დაკავშირებულ რეზისტორებს 2 ohms და 4 ohm შესაბამისად. ¹ / _{რსულ = 1/2 + 1/4 = 3/4 1 = (3/4) რსულ რსულ = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1.33 ოჰმ.}

ნაბიჯი 6. იპოვეთ თქვენი პასუხის ძაბვა

გახსოვდეთ, მას შემდეგ რაც ვიპოვით ელექტრული წრის საერთო ძაბვას, ჩვენ უკვე ვიცით ძაბვის სიდიდე თითოეული პარალელური მავთულის გავლით. გამოთვლის დასასრულებლად გამოიყენეთ ომის კანონი. გადახედეთ შემდეგ კითხვების მაგალითს:

• ელექტრული წრე აქვს დენის 5 ამპერი და საერთო წინააღმდეგობა 1.33 ohms.
• ომის კანონის თანახმად, I = V / R ისე, რომ V = IR
• V = (5A) (1, 33Ω) = 6.65 ვოლტი

Რჩევები

• თუ თქვენ გაქვთ რთული ელექტრული წრე, მაგალითად, პარალელურად დაკავშირებული რეზისტორები და სერია, შეარჩიეთ ორი უახლოესი რეზისტორი. იპოვეთ მთლიანი წინააღმდეგობა ორი რეზისტორის საშუალებით, სერიების და პარალელური სქემების რეზისტორების წესების გამოყენებით. ახლა თქვენ შეგიძლიათ განიხილოთ როგორც ერთი რეზისტორი. გააგრძელეთ ეს პროცესი მანამ, სანამ არ გექნებათ წრე, რომელშიც რეზისტორები განლაგებულია მხოლოდ სერიებში ან პარალელურად.
• რეზისტორზე ძაბვას ხშირად უწოდებენ "ძაბვის ვარდნას".

• გაიგე შემდეგი ტერმინები:

  • ელექტრული წრე/ძაფები - სხვადასხვა კომპონენტის (რეზისტორების, კონდენსატორებისა და ინდუქტორების) მოწყობა, რომლებიც დაკავშირებულია კაბელებით და მათი ენერგიის გაძლიერება შესაძლებელია.
  • რეზისტორი - ელემენტი, რომელიც ამცირებს ან აფერხებს ელექტრულ დენს.
  • დენი - ელექტრული მუხტის ნაკადი კაბელში. გამოხატულია ამპერით (A).
  • ძაბვა - ელექტრული მუხტის რაოდენობა, რომელიც გადის ყოველ წამს. ვოლტის ერთეულებში (V).
  • წინააღმდეგობა - ელექტრული დენის ელემენტის წინააღმდეგობის ზომა. გამოხატულია Ohms (Ω)