Зміст

• Кроки
• Порада

Перш ніж можна розрахувати напругу резистора, спочатку слід визначити, який тип ланцюга використовується. Якщо вам потрібен огляд основ або вам потрібна невелика допомога у розумінні різних типів схем, почніть із першої частини. Якщо ні, пропустіть і перейдіть до тексту про тип схеми, з якою вам потрібно мати справу.

Кроки

Частина 1 з 3: Розуміння електричних ланцюгів

1. 

   Дізнайтеся про схеми. Подумайте про схему таким чином: уявіть, що ви насипаєте мішок з зернами кукурудзи в миску. Кожне зерно кукурудзи - це електрон (електрон), а потік зерна, що надходить у чашу, - це електричний струм. Говорячи про лінії, ви описуєте це, говорячи, скільки частинок рухається в секунду.

2. 

   
   
   Подумайте про електричні заряди. Електрони несуть "негативний" заряд. Тобто вони притягують (або рухаються до) позитивно заряджений об’єкт, і штовхають (або віддаляються від) негативно заряджений об’єкт. Оскільки всі вони негативні, електрони завжди намагаються штовхнути один одного, поширюючись, коли це можливо.

3. 

   
   
   Зрозумійте напругу. Напруга - це різниця в заряді між двома точками. Чим більше різниця зарядів, тим міцніше обидва кінці. Нижче наведено приклад звичайної батареї:
   • В батареї відбуваються хімічні реакції і накопичуються електрони. Ці електрони рухаються до негативного кінця, тоді як позитивний кінчик залишається в стані майже порожнього (їх називають катодом і анодом). Чим довший цей процес, тим більша напруга між двома кінцями.
   • При з'єднанні проводів між катодом і анодом раптом електрон на катоді має місце. Вони стріляють у напрямку до анода, виробляючи електричний струм. Чим вище напруга, тим більше електронів рухається до анода в секунду.

4. 

   
   
   Зрозуміти поняття опору. Резистор має характер своєї назви. Чим вищий опір об’єкта, тим важче електронам пройти через нього. Це уповільнює струм, оскільки тепер через кожну секунду може проходити менше електронів.
   • Опір - це все, що належить ланцюгу і додає опору ланцюгу. Ви можете придбати справжній "резистор" в магазині електроживлення, але при проблемах зі схемою опір зазвичай представлений лампочкою або будь-яким іншим резистивним об'єктом.

5. 

   Згадайте закон Ома. Існує дуже проста залежність, яка існує між струмом струму, напругою та опором. Запишіть це або запам’ятайте - вам доведеться часто використовувати його при вирішенні проблем із ланцюгами:
   • Струм = напруга, поділена на резистор
   • Зазвичай його пишуть у формі: I = / _Р.
   • Подумайте, що відбувається при збільшенні V (напруги) або R (опору). Чи це відповідає тому, що ви дізналися з пояснення вище?
   реклама

Частина 2 з 3: Розрахуйте напругу резистора (послідовна схема)

1. 

   Зрозумійте, що таке послідовна схема. Серійну схему легко ідентифікувати. Це була просто котушка, у якій все вишикувалося в ряд. Струм проходить по всій котушці, проходячи по черзі через кожен з резисторів або компонентів, що складають схему.
   • Сила струму однаково в кожній точці ланцюга.
   • При розрахунку напруги положення резистора в ланцюзі значення не має. Ви можете взяти і змінити положення резистора, напруга кожного резистора залишиться незмінним.
   • Розглянемо приклад схеми з трьома послідовними резисторами: R₁, Р₂і R₃. Ця схема живиться від акумулятора 12 В. Ми знайдемо напругу кожного резистора.

2. 

   Обчисліть опір по всій схемі. Складіть усі значення опору в ланцюзі. Відповідь - повний опір ланцюга послідовного кола.
   • Візьмемо для прикладу три резистори R₁, Р₂і R₃ Опіри становлять відповідно 2 Ом (Ом), 3 Ом і 5 Ом. Повний опір ланцюга становить 2 + 3 + 5 = 10 Ом.

3. 

   Знайдіть силу струму. За допомогою закону Ома знайдіть силу струму всієї схеми. Пам'ятайте, що в послідовному ланцюзі сила струму однакова в усіх положеннях. Після того, як ми обчислили лінію таким чином, ми можемо використовувати її для всіх обчислень.
   • Закон Ома говорить, що сила струму I = / _Р.. Напруга в повному контурі становить 12 вольт, а опір у повному контурі - 10 Ом. Відповідь: I = / ₁₀ = 1,2 ампер

4. 

   Перетворіть закон Ома, щоб знайти напругу. За допомогою базової алгебри ми можемо перетворити закон Ома, щоб знайти напругу замість сили струму:
   • I = / _Р.
   • ІЧ = R / _Р.
   • ІЧ = V
   • V = ІЧ

5. 

   Обчисліть напругу кожного резистора. Ми вже знаємо значення опору, знаємо силу струму і вже маємо рівняння. Зміни число і розв’яжи. Для прикладу проблеми маємо:
   • Відштовхування Р₁ = V₁ = (1,2 А) (2 Ом) = 2,4 В.
   • Напруга R₂ = V₂ = (1,2 А) (3 Ом) = 3,6 В.
   • Напруга R₃ = V₃ = (1,2 А) (5 Ом) = 6,0 В.

6. 

   Перевірте ваші відповіді. У послідовній схемі загальна напруга на всіх резисторах повинна дорівнювати напрузі повної ланцюга. Складіть усі підраховані напруги і перевірте, чи отримаєте ви повну напругу ланцюга. Якщо це не допомогло, поверніться назад і знайди помилку.
   • У нашому прикладі: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12В, що є напругою повної ланцюга.
   • Якщо сума напруг була трохи нижчою (скажімо, 11,97 замість 12), ви, мабуть, десь округлили число. Ваша відповідь все ще правильна.
   • Пам'ятайте, що напруга вимірює різницю в заряді або кількість електронів. Уявіть, що ви підраховуєте кількість електронів, яку бачите, рухаючись по колу. Якщо підрахунок правильний, зрештою ви отримаєте загальний заряд в електронах від початку до кінця.
   реклама

Частина 3 з 3: Розрахувати напругу резистора (паралельний контур)

1. 

   Зрозумійте, що таке паралельний контур. Уявіть, провід з одним кінцем розташований на батареї, інший розділений на два окремі дроти. Два дроти проходять паралельно один одному, а потім знову підключаються, перш ніж дійти до іншого кінця батареї. Якщо і лівий провід, і права лінія мають один резистор, то два резистори з'єднані "паралельно".
   • Паралельні схеми можуть мати довільну кількість проводів. Ця інструкція справедлива для схем, розділених на сто проводів, а потім складених разом.

2. 

   Подумайте, як проходить струм в ланцюзі. У паралельному ланцюзі струм протікає через кожен шлях, для якого він подається. Він пройде через провід з лівого боку, пропустить резистор зліва і дійде до іншого кінця. У той же час він також буде проходити через провід праворуч, через правий резистор і до іншого кінця. Жодна частина струму не протікає назад або вперед через обидва резистори паралельно.

3. 

   Використовуйте напругу в повному ланцюзі, щоб знайти напругу кожного резистора. Коли ви знаєте повну напругу ланцюга, знайти напругу кожного резистора буде неймовірно просто. Кожен паралельний провід має ту саму напругу, що і вся ланцюг. Припустимо, схема з двома паралельно резисторами живиться від акумулятора 6В. Напруга лівого резистора буде 6В, а напруга правого резистора також буде 6В. Не має значення, наскільки велике значення резистора. Щоб зрозуміти, чому, давайте розглянемо послідовну схему, згадану вище:
   • Пам'ятайте, що в послідовних ланцюгах напруга в повному ланцюзі завжди дорівнює сумі напруги для кожного падіння напруги.
   • Подумайте про кожен струмовий шлях як про послідовний контур. Те ж саме вірно: додаючи напругу всього резистора, ви врешті-решт отримаєте повну напругу ланцюга.
   • Оскільки струм, що проходить через кожен провід лише через один резистор, напруга цього резистора має дорівнювати загальній напрузі.

4. 

   Обчисліть силу струму повного контуру. Якщо проблема не відображає повну напругу ланцюга, вам доведеться виконати ще кілька кроків. Почніть з пошуку величини струму, що протікає через цей контур. У паралельному ланцюзі струм повного кола дорівнює сумі струму, що проходить через кожну паралельну гілку.
   • У математичному плані: I_усього = Я₁ + Я₂ + Я₃...
   • Якщо вам важко це зрозуміти, уявіть собі водопровід, розділений на дві частини. Загальний стік - це просто кількість води, що протікає через кожну складену трубу.

5. 

   Обчисліть опір по всій схемі. У паралельних ланцюгах резистори не настільки ефективні, оскільки вони лише перешкоджають струму, що протікає через один провід або поворот. Насправді, чим більше ланцюгів повороту, тим простіше струму знайти шлях до іншого кінця. Щоб знайти повний опір ланцюга, вирішіть таке рівняння і знайдіть R_усього:
   • / _{Р.усього} = / _Р.1 + / _Р.2 + / _Р.3...
   • Візьмемо для прикладу схему з паралельно встановленими резисторами на 2 Ом і 4 Ома. / _{Р.усього} = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R_усього → R_усього = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 обіймів.

6. 

   Знайдіть напругу за отриманим результатом. Пам'ятайте, як тільки ми знайдемо повну напругу ланцюга, ми також знайдемо напругу кожного паралельного дроту. Скористайтеся законом Ома, знайдіть всю напругу ланцюга. Наприклад:
   • Розглянемо схему з лінією 5 ампер, що проходить. Повний опір ланцюга становить 1,33 Ом.
   • Відповідно до закону Ома маємо: I = V / R, отже: V = IR.
   • V = (5А) (1,33 Ом) = 6,65 В.
   реклама

Порада

• Якщо є складна схема з послідовними резисторами і паралельно, або виберіть два близькі резистори. Знайдіть їх комбіновані опори, використовуючи правильне правило паралельного чи послідовного опору. На даний момент ви можете уявити їх як єдиний резистор. Робіть це, поки не буде отримана проста схема з резисторами або паралельно, або послідовний.
• Напруга резистора часто називають "падінням напруги".
• Зрозумійте термінологію:
  • Схема - складається з частин, що складають ланцюг (таких як резистори, конденсатори та котушки індуктивності), з'єднаних проводами, і де в ньому може протікати струм
  • Резистори - деталі, які можуть зменшити струм або перешкодити йому
  • Електричний струм - електричний заряд, що впадає в дріт, одиниця виміру: Amp, A
  • Напруга - робота, зроблена для переміщення зарядженої частинки; Одиниця виміру: Вольт, V
  • Опір об'єкта - міра його опору струму; Одиниця виміру: обійми, Ω