Sådan beregnes en modstands spænding

Forfatter: Randy Alexander
Oprettelsesdato: 27 April 2021
Opdateringsdato: 1 Juli 2024
Anonim
Sådan beregnes en modstands spænding - Tips
Sådan beregnes en modstands spænding - Tips

Indhold

Før du kan beregne modstandens spænding, skal du først bestemme, hvilken type kredsløb der bruges. Hvis du har brug for en gennemgang af det grundlæggende eller har brug for lidt hjælp til at forstå typerne af kredsløb, skal du starte med første del. Hvis ikke, skal du springe det over og gå til teksten om den type kredsløb, du skal håndtere.

Trin

Del 1 af 3: Forståelse af elektriske kredsløb

  1. Lær om kredsløb. Tænk på kredsløbet på denne måde at tænke på: forestil dig at du hælder en pose majskerner i en skål. Hvert majskorn er en elektron (elektron), og strømmen af ​​kornet, der strømmer ind i skålen, er en elektrisk strøm. Når du taler om linjer, beskriver du det ved at sige, hvor mange partikler der bevæger sig pr. Sekund.

  2. Tænk på elektriske opladninger. Elektroner bærer en "negativ" opladning. Det vil sige, de tiltrækker (eller bevæger sig mod) et positivt ladet objekt og skubber (eller bevæger sig væk) et negativt ladet objekt. Fordi de alle er negative, prøver elektronerne altid at skubbe hinanden og spreder sig, når det er muligt.

  3. Forstå spænding. Spænding er forskellen i ladning mellem to punkter. Jo større ladningsforskel, jo stærkere er de to ender. Nedenfor er et eksempel på et konventionelt batteri:
    • I batteriet finder kemiske reaktioner sted, og elektroner akkumuleres. Disse elektroner bevæger sig mod den negative ende, mens den positive spids forbliver næsten tom (De kaldes katoden og anoden). Jo længere denne proces er, jo større er spændingen mellem de to ender.
    • Når ledninger forbindes mellem katoden og anoden, har elektronen ved katoden pludselig plads til at gå. De skyder mod anoden og genererer en elektrisk strøm. Jo højere spænding, jo flere elektroner bevæger sig mod anoden pr. Sekund.

  4. Forstå begrebet modstand. Modstand har karakteren af, hvad navnet antyder. Jo højere modstanden til et objekt er, desto sværere er det for elektroner at passere gennem det. Det bremser strømmen, for nu kan færre elektroner passere gennem hvert sekund.
    • En modstand er alt, hvad der hører til et kredsløb og tilføjer modstand til et kredsløb. Du kan købe en ægte "modstand" i en elbutik, men i kredsløbsproblemer er modstand normalt repræsenteret af en pære eller ethvert andet resistivt objekt.
  5. Husk Ohms lov. Der er et meget simpelt forhold, der eksisterer mellem strømstyrke, spænding og modstand. Skriv det ned eller husk det - du bliver nødt til at bruge det regelmæssigt, når du løser kredsløbsproblemer:
    • Strøm = spænding divideret med modstand
    • Det skrives normalt i form: I = / R
    • Tænk over, hvad der sker, når du øger V (spænding) eller R (modstand). Matcher det, hvad du lærte i forklaringen ovenfor?
    reklame

Del 2 af 3: Beregn modstandens spænding (seriekredsløb)

  1. Forstå hvad et seriekredsløb er. Det serielle kredsløb er let at identificere. Det var bare en spole, hvor alt var opstillet i træk. Strøm bevæger sig rundt i hele spolen og passerer igen gennem hver af de modstande eller komponenter, der udgør kredsløbet.
    • Strømstyrke det samme på hvert punkt på kredsløbet.
    • Ved beregning af spændingen betyder modstandens position i kredsløbet ikke noget. Du kan tage og ændre modstandspositionen, spændingen for hver modstand forbliver den samme.
    • Overvej et eksempel på kredsløb med tre seriemodstande: R1, R2og R3. Dette kredsløb drives af et 12V batteri. Vi finder spændingen på hver modstand.
  2. Beregn modstanden i hele kredsløbet. Tilføj alle modstandsværdierne i kredsløbet. Svaret er seriekredsløbets fulde modstand.
    • Tag for eksempel tre modstande R1, R2og R3 Modstandene er henholdsvis 2 Ω (ohm), 3 Ω og 5 Ω. Hele kredsløbsmodstanden er 2 + 3 + 5 = 10 ohm.
  3. Find strømstyrken. Brug Ohms lov til at finde strømstyrken i hele kredsløbet. Husk, at i seriekredsløbet er strømstyrken den samme i alle positioner. Når vi har beregnet linjen på denne måde, kan vi bruge den til alle beregninger.
    • Ohms lov siger, at strømstyrken I = / R. Fuldkredsløbsspændingen er 12 volt, og fuldkredsløbsmodstanden er 10 ohm. Svaret er jeg = / 10 = 1,2 amp.
  4. Transformer Ohms lov for at finde spænding. Med grundlæggende algebra kan vi omdanne Ohms lov til at finde spænding i stedet for strømstyrke:
    • Jeg = / R
    • IR = R / R
    • IR = V
    • V = IR
  5. Beregn spændingen for hver modstand. Vi kender allerede værdien af ​​modstand, vi kender strømstyrken, og vi har allerede ligningen. Skift nummer og løs. For eksempelproblemet har vi:
    • Frastødning af R1 = V1 = (1,2A) (2Ω) = 2,4V.
    • Spændingen på R2 = V2 = (1,2A) (3Ω) = 3,6V.
    • Spændingen på R3 = V3 = (1,2A) (5Ω) = 6,0V.
  6. Tjek dine svar. I seriekredsløbet skal den samlede spænding på tværs af alle modstande være lig med fuld kredsløbsspænding. Sæt alle de spændinger, du har beregnet, sammen, og se om du får den fulde kredsløbsspænding. Hvis det ikke virker, skal du gå tilbage og finde fejlen.
    • I vores eksempel: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, hvilket er den fulde kredsløbsspænding.
    • Hvis summen af ​​spændingerne var lidt lavere (f.eks. 11,97 i stedet for 12), har du sandsynligvis afrundet tallet et eller andet sted. Dit svar er stadig korrekt.
    • Husk, at spænding måler forskellen i ladning eller antallet af elektroner. Forestil dig, at du tæller antallet af elektroner, du ser, når du rejser langs et kredsløb. Hvis optællingen er korrekt, får du til sidst den samlede ladning i elektronerne fra start til slut.
    reklame

Del 3 af 3: Beregn modstandens spænding (parallel kredsløb)

  1. Forstå hvad parallel kredsløb er. Forestil dig en ledning med den ene ende placeret på batteriet, den anden er opdelt i to separate ledninger. De to ledninger kører parallelt med hinanden og forbindes derefter igen, inden de når den anden ende af batteriet. Hvis venstre ledning og højre ledning begge har en modstand, er de to modstande forbundet "parallelt".
    • Parallelle kredsløb kan have et vilkårligt antal ledninger. Denne instruktion gælder for kredsløb opdelt i hundrede ledninger og derefter sat sammen.
  2. Tænk på, hvordan strømmen strømmer i kredsløbet. I et parallelt kredsløb strømmer strøm gennem hver sti, som den leveres til. Det løber gennem ledningen til venstre, passerer modstanden til venstre og når den anden ende. Samtidig løber den også gennem ledningen til højre, over den rigtige modstand og til den anden ende. Ingen del af strømmen strømmer baglæns eller fremad gennem begge modstande parallelt.
  3. Brug fuld kredsløbsspænding til at finde spændingen for hver modstand. Når du kender spændingen i fuld kredsløb, vil det være utrolig let at finde spændingen for hver modstand. Hver parallel ledning har samme spænding som hele kredsløbet. Antag, at et kredsløb med to modstande parallelt drives af et 6V batteri. Den venstre modstands spænding vil være 6V, og den højre modstands spænding vil også være 6V. Det betyder ikke noget, hvor stor modstandsværdien er. For at forstå hvorfor, lad os gennemgå det serielle kredsløb, der er nævnt ovenfor:
    • Husk, at i seriekredsløb er fuld kredsløbsspænding altid lig med summen af ​​spændingen for hvert spændingsfald.
    • Tænk på hver nuværende sti som et seriekredsløb. Det samme gælder: Ved at tilføje spændingen til hele modstanden får du til sidst den fulde kredsløbsspænding.
    • Da strømmen passerer gennem hver ledning gennem kun en modstand, skal modstandens spænding være lig med den samlede spænding.
  4. Beregn strømstyrken for hele kredsløbet. Hvis problemet ikke viser den fulde kredsløbsspænding, skal du gennemføre et par flere trin. Start med at finde mængden af ​​strøm, der strømmer gennem det kredsløb. I et parallel kredsløb er fuld kredsløbsstrøm lig med summen af ​​strømmen, der passerer gennem hver parallel gren.
    • I matematiske termer: Ii alt = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3...
    • Hvis du har svært ved at forstå, forestil dig et vandrør opdelt i to. Samlet afstrømning er simpelthen den mængde vand, der strømmer gennem hvert rør tilsat.
  5. Beregn modstanden i hele kredsløbet. I parallelle kredsløb er modstande ikke så effektive, fordi de kun forhindrer strømmen, der strømmer gennem en enkelt ledning eller drejning. Jo flere drejekredsløb der er, jo lettere er det for strøm at finde vej til den anden ende. For at finde den fulde kredsløbsmodstand skal du løse følgende ligning og finde Ri alt:
    • / Ri alt = / R1 + / R2 + / R3...
    • Tag for eksempel et kredsløb med 2 ohm og 4 ohm modstande monteret parallelt. / Ri alt = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) Ri alt → Ri alt = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 knus.
  6. Find spændingen fra det opnåede resultat. Husk, at når vi først har fundet den fulde kredsløbsspænding, har vi også fundet spændingen for hver parallel ledning. Brug Ohms lov, find hele kredsløbsspændingen. F.eks:
    • Overvej et kredsløb med en linje på 5 amp, der løber igennem. Modstanden med fuld kredsløb er 1,33 ohm.
    • I henhold til Ohms lov har vi: I = V / R, så: V = IR.
    • V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
    reklame

Råd

  • Hvis der er et kompliceret kredsløb med seriemodstande og parallelt, eller vælg to tætte modstande. Find deres kombinerede modstande ved hjælp af den korrekte serie- eller parallelmodstandsregel. På dette tidspunkt kan du tænke på dem som en enkelt modstand. Gør dette, indtil der opnås et simpelt kredsløb med modstande eller parallel, eller seriel.
  • Spændingen i en modstand omtales ofte som et "spændingsfald".
  • Forstå terminologi:
    • Kredsløb - som består af de dele, der udgør kredsløbet (såsom modstande, kondensatorer og induktorer) forbundet med ledninger, og hvor der kan strømme strøm i det
    • Modstande - dele, der kan reducere eller forstyrre strømmen
    • Elektrisk strøm - elektrisk ladning, der strømmer ind i ledningen, enhed: Amp, A.
    • Spænding - det arbejde, der er udført for at flytte en ladet partikel; Enhed: Volt, V.
    • Objektets modstand - et mål for dets modstand mod strømmen; Enhed: Knus, Ω