Падение напряжения на резисторе формула. Падение напряжения на резисторе: формулы расчета, примеры и практическое применение

Что такое падение напряжения на резисторе. Как рассчитать падение напряжения по закону Ома. Примеры расчета для простых и сложных электрических цепей. Практическое применение и важность учета падения напряжения.

Что такое падение напряжения на резисторе

Падение напряжения на резисторе — это разность потенциалов между входом и выходом резистора при протекании через него электрического тока. Оно возникает из-за того, что резистор оказывает сопротивление току и часть электрической энергии преобразуется в тепловую.

Величина падения напряжения зависит от следующих факторов:

• Сопротивления резистора
• Силы тока, протекающего через резистор
• Температуры резистора
• Характеристик протекающего тока (постоянный или переменный)

Падение напряжения является важной характеристикой при расчете и проектировании электрических цепей. Его необходимо учитывать, чтобы обеспечить корректную работу всех элементов схемы.

Формула расчета падения напряжения на резисторе

Для расчета падения напряжения на резисторе используется закон Ома:

U = I * R

где:

• U — падение напряжения на резисторе (В)
• I — сила тока, протекающего через резистор (А)
• R — сопротивление резистора (Ом)

Зная любые две величины из этой формулы, можно рассчитать третью. Например:

• Если известны ток и сопротивление: U = I * R
• Если известны напряжение и сопротивление: I = U / R
• Если известны напряжение и ток: R = U / I

Пример расчета падения напряжения для простой цепи

Рассмотрим простую электрическую цепь, состоящую из источника питания 12 В и резистора 100 Ом.

Для расчета падения напряжения на резисторе сначала определим ток в цепи по закону Ома:

I = U / R = 12 В / 100 Ом = 0.12 А

Теперь рассчитаем падение напряжения на резисторе:

U = I * R = 0.12 А * 100 Ом = 12 В

Как видим, в данном случае все напряжение источника падает на резисторе.

Расчет падения напряжения для сложных цепей

При расчете падения напряжения в более сложных цепях с несколькими резисторами необходимо учитывать способ их соединения:

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении падение напряжения на каждом резисторе пропорционально его сопротивлению:

U₁ = (R₁ / R_общ) * U_общ

где R_общ — общее сопротивление цепи, U_общ — общее напряжение.

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении падение напряжения на всех резисторах одинаково и равно напряжению источника питания.

Смешанное соединение резисторов

При смешанном соединении цепь разбивается на участки с последовательным и параллельным соединением, которые рассчитываются по отдельности.

Практическое применение расчета падения напряжения

Расчет и учет падения напряжения важны в следующих случаях:

• Подбор источника питания нужной мощности
• Обеспечение корректной работы чувствительных элементов схемы
• Расчет потерь энергии в проводниках
• Проектирование систем передачи электроэнергии на большие расстояния
• Оптимизация энергопотребления электронных устройств

Почему важно учитывать падение напряжения

Учет падения напряжения критически важен по нескольким причинам:

• Обеспечение стабильной работы устройств. Слишком большое падение напряжения может привести к некорректной работе или выходу из строя компонентов.
• Энергоэффективность. Неучтенное падение напряжения приводит к потерям энергии и снижению КПД системы.
• Безопасность. Избыточное падение напряжения может вызвать перегрев проводников и возгорание.
• Оптимизация затрат. Правильный расчет позволяет подобрать компоненты оптимальной мощности и стоимости.

Как уменьшить падение напряжения в электрической цепи

Существует несколько способов уменьшить нежелательное падение напряжения:

1. Увеличение сечения проводников для снижения их сопротивления
2. Использование проводников с меньшим удельным сопротивлением (например, медь вместо алюминия)
3. Уменьшение длины проводников
4. Применение схем с параллельным соединением нагрузок
5. Использование повышающих трансформаторов для передачи энергии на большие расстояния

Особенности падения напряжения на переменном токе

При расчете падения напряжения на переменном токе необходимо учитывать дополнительные факторы:

• Реактивное сопротивление элементов (индуктивность и емкость)
• Частоту тока
• Фазовые сдвиги между током и напряжением

В этом случае для расчетов используется комплексное представление сопротивления и применяются более сложные формулы.

Измерение падения напряжения на практике

Для измерения падения напряжения на резисторе или участке цепи используется вольтметр. Измерения проводятся следующим образом:

1. Подключите вольтметр параллельно исследуемому участку цепи
2. Убедитесь, что измерительный прибор настроен на правильный диапазон измерений
3. Включите питание цепи и снимите показания вольтметра
4. При необходимости повторите измерения несколько раз для повышения точности

Важно помнить, что подключение измерительного прибора может влиять на работу цепи, особенно в высокочастотных схемах.

Правила расчета электрической цепи смешанного сопротивления

1. Находим в схеме участки, где четко видно какое это соединение и его рассчитываем.

2. Упрощаем участки цепи, заменяя их эквивалентным сопротивлением, и чертим эквивалентную схему замещения.

3. Далее выполняем пункт 1 и 2 до тех пор, пока цепь не рассчитаем.

Пример решения задачи № 928 (12.67)

Д ано: Решение:

R₁ = 3 Ом

R₂ = R₃ = 20 Ом

R₄ = R₅ = R₆ = 30 Ом

R₇ = 3 Ом

U = 110 В

I — ?

1)Из схемы видно, что резисторы R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ соединены параллельно, но исходя из условия задачи (R₂ = R₃ и R₄ = R₅ = R₆), рассчитать их удобнее по группам по формуле для одинаковых сопротивлений.

2) Начертим эквивалентную схему:

R₁

U

R₂₃

R₄₅₆

R₇

3

R₇

)Из схемы видно, что резисторы R₂₃, R₄₅₆, соединены параллельно

4 ) Начертим эквивалентную схему:

5) Из схемы видно, что резисторы R₁, R_2-6, и R₇ соединены последовательно.

R₀ = R₁ + R_2-6 + R₇ = 3 Ом + 5 Ом + 3 Ом = 11 Ом

Ответ: I = 10 А.

Решить задачи:

906, 907, 909, 910, 911, 913, 923-т, 925-т, 926, 933, 934, 938 939, 941-т, 942.

12.44, 12.45, 12.47, 12. 48, 12.49, 12.51, 12.62-т, 12.64-т, 12.65, 12.72, 12.73, 12.77, 12.78, 12.80-т, 12.81

Работа и мощность постоянного тока

При прохождении тока по эл.цепи происходит перемещение ЭЛЕКТРОНОВ  совершается работа

А = QU

Выразим работу электрического тока через его параметры – силу тока и напряжение:

Q = I t

A = IUt (1)

I – сила тока

U – падение напряжения на участке цепи

t – время прохождения тока.

[A] = [I ][U][t] 1 Дж = 1А1В1с

по данной формуле вычисляется работа независимо от того, в какой вид энергии превращается электрическая энергия. Выведем другие формулы работы, используя закон Ома для участка цепи.

(2)

U = IR- подставим в (1)

A = I I Rt = I²Rt

A = I²Rt (3)

W – расход электроэнергии измеряется в кВтч (киловатт в час) и оплата потребителями производится за 1 кВтч.

Численно расход электроэнергии равен работе электрического тока.

W = A 1 Втч = 3600 Дж = 3600 Вт с = 3,6  10³ Вт с

Мощностью электрического тока называется работа электрического тока совершаемая в единицу времени.

;

(4)

И спользуя закона Ома для участка цепи, получим следующие формулы

P = I ² R (5) [P]= =1А1В=1Вт

(6)

Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

Q = A = I²

Rt

Формулировка: Количество теплоты, выделяемое током в проводнике прямо пропорционально сопротивлению проводника, квадрату силы тока и времени его прохождения.

Q = I²Rt или Q = или Q = U I t

Для решения задач по данной теме надо вспомнить, что

А_п = Q = cmt – если что-то нагревается за счет электрического тока;

А_п = E_п = mgh – при совершении работы по поднятию груза

А_п = F_тягиS – при перемещении электрифицированного транспорта;

А_з – это всегда работа электрического тока, т.е. можно воспользоваться любой из вышеуказанных формул работы электрического тока.

Решить задачи: №№ 1034, 1053, 1054, 1060, 1061, 1062. №№ 13.32, 13.53, 13.54, 13.61, 13.62, 13.63.

Пример решения задачи № 1064 или №13.65

Дано: mк = 46г mв = 180г R = 2,0 Ом U = 4,8 В t = 5мин  =100% t- ?

СИ 4610-3кг 18010-3кг 600 с

Решение: Т. к. потери не учитываются и  =100% Апол = Азатр Азатр – это работа эл.тока (1) Эта работа тока расходуется на нагревание воды и калориметра Апол = Qк + Qв = скmкt+ свmвt = t( скmк+ свmв) (2) Приравняем правые части формул (1) и (2): t( скmк+ свmв) t = t= ск и св – удельные теплоемкости найдем из таблицы. Если бы КПД был равен, например, 70%, то:  = = далее работать с этой формулой.

РАССЧИТАЙТЕ СОЕДИНЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ: R = 10 Ом; R₀ — ?

1.

2.

4.……

Задачи для подготовки к обязательной контрольной работе.

№ 1.

Сопротивление медного провода при 30°С равно 50 Ом. Определить его сопротивление при — 40°С

№ 2

Сопротивление алюминиевого провода длиной 20 м и площадью поперечного сечения 1 мм² равно 0,56 Ом. Определить удельное сопротивление алюминия.

№ 3

Допустимый ток для изолированного медного провода площадью поперечного сечения 1 мм² при продолжительной работе равен 22 А. Сколько метров такой проволоки можно включить в сеть с напряжением 220 В?

№ 4

Сопротивление угольного проводника при температуре 0°С равно 15 Ом, а при температуре 220°С равно 13,5Ом. Определить температурный коэффициент сопротивления угля.

№ 5

Электрическая проводка выполнена медным проводом длиной 100 м и сечение

1 мм². Каково ее сопротивление?

№ 6

Реостат изготовлен из никелиновой проволоки длиной 25 м и сечением 1 мм². Какой ток пойдет через полностью введенный реостат, если напряжение на его зажимах поддерживать 20 В?

№ 7

Батарея аккумуляторов имеет ЭДС 12 В. Сила тока в цепи 5 А, а напряжение на клеммах 10 В. Определить ток короткого замыкания?

№ 8

Определить силу тока при коротком замыкании батареи с ЭДС 12 В, если при замыкании ее на внешний резистор сопротивлением 3 Ом, сила тока в цепи равна 3 А.

№ 9

Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, если при внешнем сопротивлении 4 Ом сила тока в цепи равна 0,7 А, а при внешнем сопротивлении 2 Ом сила тока равна 1,3 А.

№ 10

Источник тока с ЭДС 220 В и внутренним сопротивлением 2 Ом замкнут проводником сопротивлением 110 Ом. Определить падение напряжения внутри источника тока.

№ 11

Разность потенциалов на клеммах разомкнутого источника тока равна 5 В. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если при сопротивлении внешнего участка цепи 5 Ом сила тока равна 0,8 А.

№ 12

ЭДС источника электрической энергии равна 120 В. При внешнем сопротивлении 45 Ом сила тока в цепи 2,5А. Найти падение напряжения внутри источника и его внутреннее сопротивление.

№ 13

Определить падение напряжения на каждом резисторе и падение напряжения между точками А и В цепи, если R₁=4 Ом, R₂=20 Ом, R₃=80 Ом, R₄=30 Ом, Iо=4А. Схема изображена на рисунке

№ 14

Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R₁=16 Ом, R₂= 10 Ом, R₃ 6 Ом, R₄= 48 Ом.

№15

На рисунке дана схема смешанного соединения четырех резисторов по 10 Ом каждый. Найти общее (эквивалентное) сопротивление этого участка цепи.

№16

На рисунке дана схема соединения шести одинаковых резисторов по 60 Ом. Определить силу тока в каждом резисторе, если напряжение между точками А и В равно 220 В.

№17

На рисунке дана схема последовательного соединения трех резисторов. Падение напряжения на резисторе R₁=36 Ом равно 9 В. Определить напряжение на резисторе R₂= 64 Ом и сопротивление резистора R₃, если напряжение на его концах 120 В.

№18

Найти общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если

R₁=2 Ом, R₂= R₃=R₄=15 Ом, R₅=3 Ом, R₆=90 Ом.

№19

В электрическом чайнике за 10 минут нагревается 2,5 л воды до температуры 20°С до кипения. Определить сопротивление спирали чайника, если напряжение в сети 220 В, а КПД чайника 80%.

№20

Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду проходит 0,510¹⁹ электронов проводимости. Определить мощность паяльника, если он подключен в сеть с напряжением 220В.

№21

Сколько времени будут нагреваться 2 л воды от 20°С до кипения в электрическом чайнике мощностью 800 Вт, если его КПД составляет 85%?

№22

П о данным рисунка определить количество теплоты, которое выделится в цепи за 5 минут.

№ 23

По данным рисунка определить количество теплоты, которое выделится в резисторе R₁ =55 Ом за 5 минут. R₂=50 Ом. Напряжение на вольтметре 100 В.

№ 24

В электрическом кипятильнике вместимостью 2,5 л вода нагревается до кипения за 35 минут. Определить силу тока, проходящего по обмотке нагревателя, если разность потенциалов между его концами равна 220 В и КПД нагревателя 70%.

16

Что такое падение напряжения

Для человека, который знаком с электрооборудованием на уровне простого пользователя (знает, где и как включить/выключить), многие используемые электриками термины кажутся какой-то бессмыслицей. Например, чего только стоит «падение напряжения» или «сборка схемы». Куда и что падает? Кто разобрал схему на детали? На самом же деле, физический смысл происходящих процессов, скрывающийся за большинством этих слов, вполне доступен для понимания даже со школьными знаниями физики.

Чтобы объяснить, что такое падение напряжения, необходимо вспомнить, какие вообще напряжения бывают в электрической цепи (имеется в виду глобальная классификация). Их всего два вида. Первый – это напряжение источника питания, который подключен к рассматриваемому контуру. Оно может также называться приложенным ко всей цепи. А второй вид – это именно падение напряжения. Может быть рассмотрено как в отношении всего контура, так и любого отдельно взятого элемента.

На практике это выглядит следующим образом. Например, если взять обычную лампу накаливания, вкрутить ее в патрон, а провода от него подключить в домашнюю сетевую розетку, то приложенное к цепи (источник питания – проводники – нагрузка) напряжение составит 220 Вольт. Но стоит нам с помощью вольтметра замерять его значение на лампе, как станет очевидно, что оно немного меньше, чем 220. Так произошло потому, что возникло падение напряжения на электрическом сопротивлении, которым обладает лампа.

Пожалуй, нет человека, который не слышал бы о законе Ома. В общем случае формулировка его выглядит так:

I = U / R,

где R – активное сопротивление цепи или ее элемента, измеряется в Омах; U – электрическое напряжение, в Вольтах; и, наконец, I – ток в Амперах. Как видно, все три величины непосредственно связаны между собой. Поэтому, зная любые две, можно довольно просто вычислить третью. Конечно, в каждом конкретном случае придется учесть род тока (переменный или постоянный) и некоторые другие уточняющие характеристики, но основа – вышеуказанная формула.

Электрическая энергия – это, фактически, движение по проводнику отрицательно заряженных частиц (электронов). В нашем примере спираль лампы обладает высоким сопротивлением, то есть замедляет перемещающиеся электроны. Благодаря этому возникает видимое свечение, но общая энергия потока частиц снижается. Как видно из формулы, с уменьшением тока уменьшается и напряжение. Именно поэтому результаты замеров у розетки и на лампе различаются. Эта разница и является падением напряжения. Данная величина всегда учитывается, чтобы предотвратить слишком большое снижение на элементах в конце схемы.

Падение напряжения на резисторе зависит от его внутреннего сопротивления и силы протекающего по нему тока. Также косвенное влияние оказывают температура и характеристики тока. Если в рассматриваемую цепь включить амперметр, то падение можно определить умножением значения тока на сопротивление лампы.

Но далеко не всегда удается вот так просто с помощью простейшей формулы и измерительного прибора выполнить расчет падения напряжения. В случае параллельно подключенных сопротивлений нахождение величины усложняется. На переменном токе приходится дополнительно учитывать реактивную составляющую.

Рассмотрим пример с двумя параллельно включенными резисторами R1 и R2. Известно сопротивление провода R3 и источника питания R0. Также дано значение ЭДС – E.

Приводим параллельные ветки к одному числу. Для этой ситуации применяется формула:

R = (R1*R2) / (R1+R2)

Определяем сопротивление всей цепи через сумму R4 = R+R3.

Рассчитываем ток:

I = E / (R4+r)

Остается узнать значение падение напряжения на выбраном элементе:

U = I * R5

Здесь множитель «R5» может быть любым R — от 1 до 4, в зависимости от того, какой именно элемент схемы нужно рассчитать.

Закон

Ом — Понимание падения напряжения

Задать вопрос

спросил 2 года, 8 месяцев назад

Изменено 2 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 3к раз

\$\начало группы\$

Тем временем в карантине я пытался изучить электронику. До сих пор не могу понять падение напряжения на длинных проводах. Моя цель — послать сигнал 5 В по очень длинному проводу. Я много читал о законе Ома, делал много упражнений и до сих пор в замешательстве.

Прежде чем проводить реальный эксперимент с длинным проводом, я хотел бы смоделировать его. Вот симуляция того, что я делаю:

1. Согласно Google сопротивление кабеля, который я использую, составляет 0,05 Ом на метр. Если расстояние составляет 200 метров, это означает, что сопротивление будет 0,05 * 200 = 9.0023 10 Ом .

2. Если я собираюсь отправить сигнал 5 В по длинному проводу, это моя симуляция: (Длинные 200-метровые провода представляют резисторы на схеме)

3. Согласно закону Ома ток в этой цепи будет равен V=I*R -> 5=I*20 -> I=0,25 А

4. Зная ток, я могу рассчитать падение напряжения на каждом резисторе: V=I*R -> V=0,25*10 -> V=2,5 . Следовательно, напряжения цепи будут такими: (Первая часть цепи имеет 5 вольт. После длинного провода будет 2,5 вольта, а в конце 0 вольт. )

5. Чтобы доказать, что это правильно, это схема из реальной жизни: (Желтый кабель идет от источника питания с 5 В. Затем он подключается к красному кабелю. Красный кабель подключается к резистору 10 Ом. Затем есть синий кабель, подключенный к другому резистору и, наконец, подключенный к черному кабелю заземления)

6. Если я воспользуюсь вольтметром, я увижу, что падение напряжения между красным и синим проводом составляет 2,5 Вольта:

7. Теперь мой вопрос . Почему я до сих пор читаю 5 Вольт, если размещаю пруфы так:

В Интернете все говорят, что подавать сигналы 5 В поверх длинных сигналов — не очень хорошая идея. Возможно, это не очень хорошая идея, если вы планируете отправлять ток. Я понимаю, что ток сильно упадет. А напряжение не исправит? На другом конце 200-метрового провода я просто хочу считать напряжение, чтобы получить сигнал. Что я делаю неправильно? Почему я не могу отправить сигнал PWM, используя этот подход?

Вопросы

A. При считывании ШИМ-сигнала с помощью Arduino Arduino считывает напряжение или ток? Я думаю, что он считывает напряжение и не заботится о токе, как вольтметр? Я просто хочу отправить сигнал PWM по длинным проводам, чтобы вызвать событие на другом конце.

B. Почему люди в Интернете говорят, что при использовании длинных кабелей произойдет падение напряжения. Я только что смоделировал очень длинный кабель, и я все еще могу считывать 5 вольт.

Решение

Я знаю, что решением будет использование оптопары с более высоким напряжением, потому что я искал в Интернете. Но я все же хочу понять, почему мой подход неверен и, вероятно, не сработает.

Редактировать

Извините, я разорвал цепь. Если я поставлю резистор 10 кОм, чтобы замкнуть цепь, я все равно буду читать 5 В.

Цепь завершена, и я все еще вижу 5 В по 200-метровому проводу.

• закон Ома
• падение напряжения
• междугородний

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

A) Аналоговый вход Arduino считывает напряжение.

B) Люди в Интернете посылают ток по проводу, поэтому сопротивление провода вызывает падение. Случай, когда в вашей цепи не течет ток, также не имеет падения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

^{имитация этой цепи – Схема создана с помощью CircuitLab}

Рис. 1. Питание короткого замыкания, питание приемлемой нагрузки и питание разомкнутой цепи.

• В первом случае происходит короткое замыкание на стороне нагрузки, поэтому напряжение равно нулю и никакой полезной работы не выполняется. Ток через цепь будет равен \$ I = \frac V R = \frac 5 {20} = 0,25\ \text A \$.
• Во втором случае у вас разумная загрузка 980 Ом (выбрано просто для упрощения расчетов). Ток в цепи равен \$ I = \frac V R = \frac 5 {1000} = 5\ \text {мА} \$. Напряжение на нагрузке составит 4,9 В, а общее падение, вызванное петлей, составит 0,1 В.
• В третьем случае цепь разомкнута. Ток не течет, поэтому на резисторах 10 Ом нет падения напряжения. Измеренное напряжение будет 5 В.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Почему я все еще читаю 5 Вольт, если размещаю пруфы вот так

На этом рисунке вы удалили провод, соединяющий два резистора.

Следовательно, через 1-й резистор 10 Ом ток не течет. Значит, по закону Ома на нем нет падения напряжения, и оба его конца находятся на +5 В.

И через 2-й 10-омный резистор ток не течет. Значит, по закону Ома на нем нет падения напряжения и оба его конца находятся под напряжением 0 В.

А разница между 5 В и 0 В составляет 5 В.

\$\конечная группа\$

11

\$\начало группы\$

Когда вы подключаете несколько резисторов последовательно к источнику 5 В, если вы определяете падение напряжения для каждого резистора и суммируете эти цифры, вы всегда получите 5 вольт. Отдельные падения напряжения будут пропорциональны сопротивлениям.

Когда вы добавляете резистор 10 кОм, сопротивления составляют 10, 10000 и 10 Ом, поэтому неудивительно, что падение напряжения на самом большом резисторе составляет почти все 5 В. Когда 10k нет, его место занимает сам вольтметр. По своей конструкции вольтметры имеют высокое внутреннее сопротивление (мегаомы и более), поэтому показания будут очень близки к 5 В.

Проблема с длинными проводами заключается в том, что их сопротивление становится сравнимым с сопротивлением вашей нагрузки, поэтому создается впечатление, что ваша нагрузка подключена к источнику 3 В или что-то в этом роде, что может быть слишком низким для нагрузки. И если у него достаточно высокое сопротивление, которое все еще намного больше, чем у проводов, то ток может быть слишком низким, чтобы можно было использовать нагрузку.

Таким образом, все сводится к тому, каким будет внутреннее сопротивление измерительной схемы Arduino, когда вывод будет переведен в режим аналогового ввода. В спецификации указано, что это 100 МОм, что позволит вам хорошо измерить напряжение, однако дополнительное сопротивление проводов задержит зарядку конденсатора, который использует Arduino. Впрочем, ненамного, спецификация говорит, что внутреннее сопротивление источника должно быть ниже 10 кОм, ваши провода и близко к этому не подходят.

Наконец, длинные провода страдают от электромагнитных помех, которые могут быть более серьезной проблемой, чем падение напряжения, в зависимости от вашей среды.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Другие люди уже ответили на вопрос, почему ваши измерения такие, какие они есть, я попытаюсь подойти к проблеме с вашего варианта использования.

1. Аналоговые входы Arduino не потребляют много тока, поэтому падение напряжения на длинных кабелях должно быть минимальным. На 200 метрах меня бы больше беспокоили внешние помехи, которые можно свести к минимуму, расположив провода близко друг к другу (желательно скрутив их), но это гораздо более длинная тема.
2. ШИМ-сигнал на самом деле не является аналоговым сигналом напряжения. Это прямоугольная волна, которую необходимо отфильтровать, чтобы извлечь желаемое аналоговое напряжение. Достаточно простого RC-фильтра нижних частот, например:
.

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

Представленные значения являются только примером для сигнала ШИМ 10 кГц, вы можете использовать калькулятор, подобный этому, чтобы настроить его в соответствии с вашими потребностями. Фильтр должен быть размещен между источником сигнала и кабелем, чтобы кабель мог передавать только относительно медленно изменяющееся напряжение. Это уменьшит помехи, создаваемые самим кабелем.

3. Если вам не требуется несколько действий, инициируемых одной парой кабеля (и источник сигнала недостаточно развит для надлежащего протокола междугородной связи, такого как RS485), использование аналогового напряжения является ненужным усложнением. Для простейшего управления включением-выключением должно быть достаточно простого цифрового сигнала, например, сигнал 0-5 В, подаваемый через токоограничивающий резистор на обычный цифровой вход Arduino (или на оптоизолятор, если вам нужна защита относительно хрупкого Arduino). .

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

У вас должна быть нагрузка, чтобы потреблять ток, а затем добавить и вычесть vd из этой базы. В противном случае это короткое замыкание, а не нагрузка. Тогда есть импеданс.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Анализ цепи

— почему падает напряжение на резисторе

\$\начало группы\$

Я видел объяснения по поводу потери энергии из-за тепла, но эта энергия исходит из чистого уменьшения кинетической энергии электронов (уменьшение тока). Более того, перенапряжение является функцией состояния (зависит только от расстояния) по формуле $$V = kQ/r$$ По аналогии с гравитацией. Когда мы заставляем мяч катиться по наклонной плоскости, разница в потенциальной энергии зависит только от начальной и конечной высоты, независимо от того, катим ли мы его по гладкой плоскости (отсутствие сопротивления) или по шероховатой поверхности (сопротивление). Тепло, выделяющееся при трении, компенсируется потерей кинетической энергии внизу наклонной плоскости (мяч, летящий в гладкой плоскости, имеет большую кинетическую энергию внизу за счет полного преобразования потенциальной энергии по сравнению с мячом на румянах). поверхность из-за потери тепла).

Мой вопрос заключается в том, чтобы помнить о приведенных выше объяснениях, что напряжение не должно падать на резисторе, но почему это происходит.

• напряжение
• схемотехника
• энергетика
• электростатика

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Теоретическая модель закона Ома (падение напряжения пропорционально току и сопротивлению) – модель Друде.

Одним из важных моментов в этой модели является то, что электроны не летают и не дрейфуют беспрепятственно, а очень часто отскакивают от кристаллических ионов (см. изображение; из Википедии):

После каждого отскока направление электронов совершенно случайно. У электрического поля (напряжения) есть очень мало времени, чтобы воздействовать на электроны между отскоками, чтобы создать чистое движение (ток) в направлении, противоположном полю.
Результатом модели является то, что плотность тока \$\bf j\$ пропорциональна электрическому полю \$\bf E\$. Константа пропорциональности \$\sigma\$ называется проводимостью (обратной величиной сопротивления):

\$\bf{j} = \sigma \bf{E}\$

В модели с сосредоточенными элементами это дает закон Ома:

\$I = GV\$ или \$ I = \frac{V {R}\$

\$\конечная группа\$

11

\$\начало группы\$

Термин «падение напряжения» приобрел новое (и несколько вводящее в заблуждение) значение.

Первоначально этот термин предназначался для описания того факта, что напряжение, доступное на клеммах батареи, «падает» при протекании тока (из-за внутреннего сопротивления источника).

Однако сегодня он очень часто используется как синоним выражения «на резисторе создается напряжение». Такое представление «работает» и может быть использовано для расчетных целей, но с физической точки зрения оно неверно.