Kako izračunati napon na otporu

Ako trebate pronaći napon na otpornosti (otpornika), prije svega potrebno je odrediti vrstu električnog kruga. Za bolje razumijevanje glavnih uvjeta koji se koriste u fizici i elektrotehniku, započnite od prve particije. Ako ste upoznati sa terminologijom, preskočite ga i idite na opis vrste električnog kruga.

Korake

Dio 1 od 3:

Električni lanci

jedan. Razmotrite koncept električne struje. Iskoristimo analogiju: Zamislite da ste cijev stavili nekoliko zrna kukuruza u vodenoj struji. Protok je ekvivalentan električnom struju, a zrno služi kao analogija elektrona. Govoreći o potoku, opisujemo ga sa količinom žitarica, prešli presjek cijevi u jednoj sekundi. Prilikom razmatranja električne struje, mi ga mjerimo Ampereech, što odgovara određenoj (vrlo velikoj) količini elektrona koji prelaze presjek žice u jednoj sekundi.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 2

2. Razmotrite koncept električnog naboja. Svaki elektron ima "negativan" električni naboj. To znači da se elektroni privlače ili se kreću prema pozitivnom naboju i odbijaju ili se premještaju iz negativnog naboja. Svaki elektron ima negativan naboj, pa se odbijaju jedni druge, pokušavajući se rasijati na strankama.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 3

3. Pogledajte koncept napona. Napon između dvije točke odgovara razlici u električnim nabojem postavljenim na tim točkama. Što je više ove razlike, jače točke podataka privlače jedni drugima. Razmislite o konceptu napona na primjeru uobičajene električne baterije:

Unutar baterije pojavljuju se kemijske reakcije, kao rezultat toga se formiraju slobodni elektroni. Ovi elektroni se prelaze na negativni pol baterije, uklanjajući sa svog pozitivnog pola (ovi stubovi odgovaraju negativnim i pozitivnim terminalima baterije). Što duže ovaj proces traje, veći napon nastaje između stupova.

Ako povežete žicu negativan i pozitivan pol, akumulirani elektroni će imati priliku ostaviti negativan pol. Oni će početi teći na pozitivan pol, stvarajući električnu struju. Što je veći napon, to se više elektrona prelazi na pozitivan pol po jedinici vremena.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 4

4. Razmotrite koncept električnog otpora. Njegovo ime tačno prikazuje značenje. Što je viši otpor bilo kojeg objekta, najteži elektroni prolaze kroz njega. Kao rezultat toga, trenutni se smanjuje, jer manji broj elektrona prolazi po jedinici vremena putem dirigenta.

Otpor ili otpornik se naziva bilo čemu, povećavajući otpor električnog kruga. "Otpornik" Možete kupiti u trgovini električne robe, ali u lancu njegova uloga može obavljati i bilo koji drugi objekt s otporom, poput žarulje sa žarnom niti.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 5

pet. Zapamtite Omar Law. To je jednostavan omjer između struje, napona i otpora. Zapišite ili zapamtite ovaj omjer - bit će vam korisno za izračunavanje električnih krugova:

Struja je jednaka naponu podijeljenom otporom

Ovo je napisano kako slijedi: i = / _R

Razmislite šta se događa ako povećate v (napon) ili r (otpor). Da li to odgovara gorem objašnjenjima?

Dio 2 od 3:

Proračun napona na otpornosti sa sekvencijalnim vezom

jedan. Pogledajte koncept serijske veze. Takva veza je lako odrediti - to je skup otpora raspoređenog. Trenutak teče ovim otporima, dosljedno prolaze kroz svaki od njih.

Vrijednost Tok isto u bilo kojem lancu tačke.
Prilikom izračunavanja napona bez obzira gdje se nalazi jedan ili drugi otpornik u lancu. Može se mijenjati na mjestima, napon na svakom od njih ostat će nepromijenjen.
Kao primjer, razmotrite lanac koji se sastoji od tri uzastopno povezane otpore: r_jedan, R₂ i R₃. Neka se lančani uvlaca na bateriju od 12 volti. Na svaku otpornost nalazimo napon.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika korak 7

2. Prvo izračunati ukupni otpor. Pomiješajte sav otpor uključen u lanac. Kao rezultat toga, pribavljamo ukupni otpor otpornika povezanih u seriju.

Neka tri otpornika r_jedan, R₂ i R₃ imati otpor 2 Ohm, 3 ohm i 5 ohm respektivno. Tada će ukupna otpornost biti 2 + 3 + 5 = 10 ohma.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 8

3. Pronašli smo trenutnu. Koristimo OHM-ov zakon za cijeli lanac. Kao što se sećamo, sa konzistentnom vezom struje istog u bilo kojem trenutku lanca. Stoga je dovoljno odrediti struju jednom i koristiti pronađenu vrijednost u svim narednim proračunima.

Prema zakonu Ohm, i = / _R. Napon u krugu je 12 volti, a ukupni otpor je 10 ohma. Odavde nalazimo i = / ₁₀ = 1.2 Ampera.

Slika pod nazivom Izračun napon preko otpornika Korak 9

4. Nanesite OHMA zakon da biste pronašli napon na otpornicima. Uz pomoć jednostavnih transformacija, napon možete izraziti strujom i otpornošću, prepisivanjem Zakona o OHM-u na sljedeći način:

I = / _R

Ir = r / _R

IR = V

V = ir

Slika pod nazivom Izračun napon preko otpornika Korak 10

pet. Izračunajte napon na svakom otporniku. Poznati smo po njihovom otporu koji teče kroz njih struju, a na raspolaganju je jednakost vezanje struje i otpornost na napetost. Zamjena u ovim jednakost numeričkim vrijednostima nalazimo odgovor. Za naš primjer izgleda ovako:

Napon na otporniku r_jedan = V_jedan = (1,2A) (2om) = 2.4 volti.

Napon na otporniku r₂ = V₂ = (1,2A) (3om) = 3,6 volti.

Napon na otporniku r₃ = V₃ = (1,2A) (5kom) = 6,0 volti.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika korak 11

6. Provjerite primljeni odgovor. Sa uzastopnom vezom, količina naprezanja na svaku otporu treba biti jednaka ukupnom naponu u lancu. Preklopite pronađenu naponu, provjeravajući je li njihov ukupni napon jednak. Ako ne, provjerite rješenje i pronađite grešku.

U našem primjeru 2.4 + 3.6 + 6.0 = 12 volti, što odgovara ukupnom naponu u lancu.

Ako se odgovor ne podudara sa točnom vrijednošću (na primjer, 11,97 umjesto 12), vjerovatno je uzrokovana činjenicom da ste u nekoj fazi zaokružili dobivene vrijednosti. U ovom slučaju, odgovor je istinit.

Zapamtite da napon odgovara razlici troškova ili broja elektrona. Zamislite da izračunavate broj elektrona koji se kreću po lancu. Ako ih tačno računate, tada kao rezultat, dobijte razliku u troškovima između početnih i krajnjih točaka lanca.

Dio 3 od 3:

Izračun napona pri otpornosti paralelnom vezom

jedan. Pogledajte koncept paralelne veze. Zamislite da ste žicu povezali na jednu polni bateriju i podijelili ga uz dvije polovine. Ova dva dijela žice idu paralelno jedni s drugima, a zatim se ponovo povezuju s jednom žicom prije drugog pola baterije. Ako žice stavite na otpornik na obje grane, oni će biti povezani "paralelno".

Paralelno, možete povezati bilo koji broj otpora. Ovaj je opis pogodan i za lanac koji se sastoji od stotina paralelnih žica.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 13

2. Razmislite o tome kako struja teče. Sa paralelnom vezom prolazi kroz sve grane lanca. Trenutna će prolaziti kroz lijevu žicu, prelazeći otpornik koji se nalazi na njemu, ujedno će struja proći kroz pravu žicu s otpornikom. Prolazeći kroz oba grana, trenutna će dostići pozitivan pol na kojem dijelu struje kruga neće teći u suprotnom smjeru.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika korak 14

3. Poznavajući ukupni napon, na svakom otporniku pronaći ćemo napon. Čine da je vrlo jednostavan ako je opći napon poznat u lancu. Sa paralelnim priključkom, napon na svakoj grani bit će jednak ukupnom naponu u lancu. Pretpostavimo da se naš lanac sastoji od dva paralelna priključena otpornost i hrani se na 6-voltnoj bateriji. U ovom slučaju, napon i s lijeve strane i na desnom otporu bit će 6 volti. U ovom slučaju svaka grana može sadržavati bilo koji broj otpornika. Da bismo to shvatili, vratit ćemo se u uzastopnu vezu koja se razmatrala gore:

Kao što se sjećamo, sa uzastopnim priključkom, ukupni napon je količina napona na svakom otporu.

Pretpostavljamo da je svaka grana lanca skup otpornika povezanih u seriji. Dakle, izračunajte količinu stresa na svim otporima jedne od grana, naći ćemo opšti napon.

Budući da u našem slučaju trenutna struja u svakoj grani prolazi kroz jedan otpornik, napon na ovom otporniku i bit će zajednički napon u lancu.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 15

4. Nalazimo ukupnu struju u lancu. Ako ukupni napon nije naveden u problemu, trebat će vam dodatne proračune. Započnimo s nalazom ukupne struje koja teče oko lanca. Uz paralelnu vezu, ukupna struja jednaka je zbroju struja prolazeći kroz svaku granu lanca.

U matematičkom zapisu to znači: i_opći = I_jedan + I₂ + I₃...

Za bolje razumijevanje zamislite cijev vode podijeljena u dva rukava. Ukupna količina vode jednaka je količini vode koja teče na svakom rupu.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika Korak 16

pet. Pronalazimo ukupni otpor lanca. S paralelnim priključkom, otpornici ne smanjuju struju kroz krug, jer svaki od njih doprinosi otpornosti samo njegove grane lanca. U stvari, to je više grana lanca, lakše je proći kroz njega. Da biste pronašli cjelokupni otpor, potrebno je riješiti relativno r_Opći Sljedeća jednadžba:

/ _R_Opći = / _R_jedan +/ _R₂ +/ _R₃ ...

Pretpostavimo da se lanac sastoji od dva otpornaca sa otporom 2 ohm i 4 ohm, povezane paralelno. Onda / _R_Opći = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) r_Opći → R_Opći = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 ohm.

Slika pod nazivom Izračunajte napon preko otpornika korak 17

6. Izračunajte napetost. Kao što se sjećamo, opći napon u lancu jednak je naponu na jednoj od njegovih grana. Koristimo zakon ohm. Razmotrite poseban slučaj:

Kroz lanac teče struje silom od 5 ampera. Ukupni otpor lanca je 1,33 ohm.

Prema zakonu OHM-a, I = V / R, odakle je V = IR

V = (5a) (1.33ω) = 6,65 volti.

Savjeti

Ako se bavite složenim lancem koji se sastoji od dosljedno i Paralelno s priključenim otporom, smatrajte prva dva susjedna otpornika. Pronađite svoj ukupni otpor, koristeći pravila za serijsku ili paralelnu vezu, u skladu s tim kako su ovi otpornici povezani. Nakon toga možete razmotriti dva otporna podaci kao jedan otpor. Nastavite tako kombinirati otpornike dok ne dobijete jednostavan lanac koji se sastoji od paralelnog paralelnog ili uzastopno povezani otpornosti.
Stres na otporu često se naziva "pad napona".
Terminologija podrške:

Lanac - set elemenata (na primjer, otpornici, kondenzatori i zavojnice) povezane žicama tako da električna struja može proći kroz njih.
Otpornici - elementi koji imaju otpornost na trenutnu struju i spuštanje snage
Struja - protok električnog naboja kroz žicu i elemente lanca, mjeri se u pojasu (a)
Napon - radovi utrošeni na pomicanje jediničnog naboja, mjeri se u Volts (B)
Otpor - mjera otpornosti na prolazak električne struje, mjeri se u Omah (om)