Расчет падения напряжения на резисторе: Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя

Содержание

Расчет падения напряжения на резисторе

Делитель напряжения можно представить как два последовательных участка цепи, называемые плечами , сумма напряжений на которых равна входному напряжению. Плечо между нулевым потенциалом и средней точкой называют нижним с него обычно снимается выходное напряжение делителя , а другое — верхним [2]. Различают линейные и нелинейные делители напряжения. В линейных выходное напряжение изменяется по линейному закону в зависимости от входного. Такие делители используются для задания потенциалов и рабочих напряжений в различных точках электронных схем. Нелинейные делители напряжения применяются в функциональных потенциометрах.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 12. Делитель напряжения на резисторах

Падение напряжения


Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента — это сама схема и формула расчета. Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал.

Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения Uin как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2. Падение напряжения Uout на резисторе R2 — это пониженное напряжение, полученное в результате применения резисторного делителя напряжения. Расчет делителя напряжения предполагает, что нам известно, по крайней мере, три величины из приведенной выше схемы: входное напряжение и сопротивление обоих резисторов. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение.

Это не сложное упражнение, но очень важное для понимания того, как работает делитель напряжения. Расчет делителя основан на законе Ома. Для того чтобы узнать какое напряжение будет на выходе делителя, выведем формулу исходя из закона Ома. Предположим, что мы знаем значения Uin, R1 и R2. Теперь на основании этих данных выведем формулу для Uout. Давайте начнем с обозначения токов I1 и I2, которые протекают через резисторы R1 и R2 соответственно:. Наша цель состоит в том, чтобы вычислить Uout, а это достаточно просто используя закон Ома:.

Мы знаем значение R2, но пока неизвестно сила тока I2. Но мы знаем кое-что о ней. Мы можем предположить, что I1 равно I2. При этом наша схема будет выглядеть следующим образом:. Что мы знаем о Uin? Ну, Uin это напряжение на обоих резисторах R1 и R2. Эти резисторы соединены последовательно, при этом их сопротивления суммируются:.

Это уравнение показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально входному напряжению и отношению сопротивлений R1 и R2. В радиоэлектронике есть много способов применения делителя напряжения. Вот только некоторые примеры где вы можете обнаружить их. Потенциометр представляет собой переменный резистор, который может быть использован для создания регулируемого делителя напряжения.

Изнутри потенциометр представляет собой резистор и скользящий контакт, который делит резистор на две части и передвигается между этими двумя частями. С внешней стороны, как правило, у потенциометра имеется три вывода: два контакта подсоединены к выводам резистора, в то время как третий центральный подключен к скользящему контакту.

Если контакты резистора подключения к источнику напряжения один к минусу, другой к плюсу , то центральный вывод потенциометра будет имитировать делитель напряжения. Переведите движок потенциометра в верхнее положение и напряжение на выходе будет равно входному напряжению. Теперь переведите движок в крайнее нижнее положение и на выходе будет нулевое напряжение. Если же установить ручку потенциометра в среднее положение, то мы получим половину входного напряжения.

Большинство датчиков применяемых в различных устройствах представляют собой резистивные устройства. Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорциональное количеству света, падающего на него. Так же есть и другие датчики, такие как датчики давления, ускорения и термисторы и др. Так же резистивный делитель напряжения помогает измерить напряжение при помощи микроконтроллера при наличии АЦП.

Допустим, сопротивление фоторезистора изменяется от 1 кОм при освещении и до 10 кОм при полной темноте. Если мы дополним схему постоянным сопротивлением примерно 5,6 кОм, то мы можем получить широкий диапазон изменения выходного напряжения при изменении освещенности фоторезистора. Как мы видим, размах выходного напряжения при уровне освещения от яркого до темного получается в районе 2,45 вольт, что является отличным диапазоном для работы большинства АЦП.

Отправить сообщение об ошибке. Её можно увидеть в регуляторах напряжеия генераторов. Врет калькулятор безбожно! Пытался рассчитать делитель с 6В на 2. Жаль нельзя скриншот вставить. В сумме ну никак не 26К, которые в исходных данных забиты. А по идее формулы должны сходные результаты давать. Кроме этого, в формуле 1. R1 указано 4.

Если указать R1 4. Добавили 0. А если добавить еще 0. В общем не фонтан. Рассчитать резистор R2 для выходного напряжения Uout и резистора R1-добавить для удобства расчетов. Сама идея создать калькуляторы хорошая. Только вот изначально необходимо вводить условие нагрузки. Без этого такие калькуляторы совершенно бессмысленные, и годятся разве что для демонстрации закона Ома.

И хорошо бы сделать калькулятор на несколько коэффициентов деления, например — — — , и конечно же с условием входного сопротивления нагрузки. И в этом же калькуляторе должны быть строки для отображения мощности рассеяния резисторов делителя. И при этом необходимо ещё учитывать температуру резисторов. Собственно, все проекты начинаются с задания диапазона рабочих температур.

А иначе при работе все эти резисторы перекосит по сопротивлению напрочь. Вобщем, в таком виде это не калькуляторы, а бессмысленные игрушки. Блин, ребята! Такие делители применяются исключительно для задания какого-нибудь опорного напряжения для компаратора или для задания точки смещения транзистора.

В таких условиях просто принимается что сопротивление нагрузки то есть входа этого самого компаратора на порядки больше, и, соответственно сопротивление такой нагрузки почти не влияет на конечный результат.

Да и отклонение резисторов а также температурный дрейф будут вносить бОльшие искажения, нежели сопротивление входа компаратора.

А если требуется более точное напряжение, то ставят точные стабилитроны или вобще специализированную микросхему — ИОН источник опорного напряжения.

Но никто через такие делители не запитывает именно полноценную нагрузку. Частный случай такого делителя, это если вместо нижнего резистора ставится стабилитрон. Тогда расчёт по мощности упирается в допустимую мощность стабилитрона, а мощность нагрузки должа быть в разы меньше, то есть таким образом можно разве что подать питание на одну-две микросхемы маломощные. Мигалка для электропогрузчика с бортовым 56В. Ваш калькулятор перекрывает выходные значения сообщением о мощности и величине сопротивления.

Хороший калькулятор, спасибо автору. Но для полного удобства не хватает расчёта R2 при известном R1 и напряжениях. Как раз столкнулся с такой задачей, пришлось решать методом перебора с последовательным приближением. Получать уведомления по электронной почте об ответе на свой комментарий. Формула расчета, онлайн калькулятор.

Ответить Отличная статья, жаль, что про рассеиваемую мощность не сказано ни слова. Ответить спасибо,понравилось. Ответить Просто и понятно описано, чтобы понять даже ребенку. Ответить За калькуляторы отдельное спасибо — очень удобно! Ответить Увы. Ответить Читайте примечание внизу калькулятора… Ответить вполне приличный калькулятор. Ответить Спасибо за отличный и удобный калькулятор! Ответить Рассчитать резистор R2 для выходного напряжения Uout и резистора R1-добавить для удобства расчетов Ответить смысла формулы не пойму , почему в делителе нужно умножать именно на R2, Ток течет от плюса к минусу чисто условно, он с таким же успехом идет и наоборот, Впечатление , что формула хоть и верная но притянута за уши.

Ответить При умножении на R1 ты вычислишь разницу напряжений Uin-Uout Ответить А как будет влиять на систему нагрузка? Она снизит сопротивление цепи.

Ответить Без учета нарузки это сферический конь в вакууме. Ответить Сама идея создать калькуляторы хорошая. Ответить Блин, ребята! Ответить отличная подборка, присоединюсь к уже озвученному, жаль нет расчёта по мощности Ответить да кстати сколько ват рассеит резистор как посчитать? Ответить Хороший калькулятор, спасибо автору. Ответить Добавить комментарий Отменить ответ Ваш электронный адрес не будет опубликован.


Падение напряжения

В этой статье: Электрические цепи Расчет напряжения на сопротивлении при последовательном соединении Расчет напряжения на сопротивлении при параллельном соединении 7 Источники. Если вам необходимо найти напряжение на сопротивлении резисторе , первым делом необходимо определить тип электрической цепи. Для лучшего понимания основных терминов, используемых в физике и электротехнике, начните с первого раздела. Если же вы знакомы с терминологией, пропустите его и перейдите к описанию типа электрической цепи. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали авторы-волонтеры. Категории: Физика. Как рассчитать напряжение на сопротивлении Информация об авторе.

Зная, что на этом резисторе должно падать напряжение U1 = Таким образом, для расчета емкости конденсатора С1 в схеме с.

Расчет токоограничивающего резистора для светодиода

Код для вставки без рекламы с прямой ссылкой на сайт. Код для вставки с рекламой без прямой ссылки на сайт. Скопируйте и вставьте этот код на свою страничку в то место, где хотите, чтобы отобразился калькулятор. Калькулятор справочный портал. Избранные сервисы. Кликните, чтобы добавить в избранные сервисы. Калькулятор расчета делителя напряжения поможет вам рассчитать выходное напряжение электрической цепи с резистивным или ёмкостным делителем напряжения, по значениям входного напряжения, сопротивлениям резисторов и емкостям конденсаторов. Ом кОм мОм.

Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора

В радиолюбительской практике, да и в промышленной аппаратуре источником электрического тока обычно являются гальванические элементы, аккумуляторы, или промышленная сеть вольт. Если радиоприбор переносной мобильный , то использование батарей питания себя оправдывает такой необходимостью. Но если радиоприбор используется стационарно, имеет большой ток потребления, эксплуатируется в условиях наличия бытовой электрической сети, то питание его от батарей практически и экономически не выгодно. Для питания различных устройств низковольтным напряжением от бытовой сети вольт существуют различные виды и типы преобразователей напряжения бытовой сети вольт в пониженное.

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет определять связь между силой тока, электрическим напряжением и сопротивлением проводника в электрических цепях. Для расчета, вам понадобится воспользоваться отдельными графами: — сила тока вычисляется в Ампер, исходя из данных напряжения Вольт и сопротивления Ом ; — напряжение вычисляется в Вольт, исходя из данных силы тока Ампер и электрического сопротивления Ом ; — электрическое сопротивление вычисляется в Ом, исходя из данных силы тока Ампер и напряжения Вольт.

Расчёт сопротивления для понижения напряжения

При передаче электрического тока возможна неравномерная работа потребителей на различных участках цепи. Причин такого явления может быть несколько, и основной из них является падение напряжения. Для расчёта напряжения и сопротивления в цепи используются формулы или готовые онлайн калькуляторы. При использовании приборов с активной нагрузкой лампы накаливания, приборы с нагревательными спиралями и элементами коэффициент приближается к единице. Для проверки расчётов рекомендуется сравнивать результат со стандартным напряжением, которое равняется Вольт для однофазной сети и Вольт — для трёхфазной.

Делитель напряжения

Есть другой способ снижения напряжения на нагрузке, но только для цепей постоянного тока. Про смотри здесь. Вместо дополнительного резистора используют цепочку из последовательно включенных, в прямом направлении, диодов. На германиевом диоде падает напряжение 0,5 — 0,7 В, на кремниевом от 0,6 до 1,2 Вольта. Исходя из того, на сколько вольт нужно понизить напряжение на нагрузке, включают соответствующее количество диодов. Наиболее популярны и доступны кремниевые диоды. Выше приведенная схема с диодами, более громоздка в исполнении, чем с простым резистором.

Так, на каждый резистор придутся падения напряжения: расчёт резисторного делителя напряжения. И напряжение на концах участка.

Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Отправить комментарий. Делитель напряжения. Что такое делитель напряжения и как его рассчитать и напишу здесь.

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента — это сама схема и формула расчета. Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал. Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения Uin как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2.

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока.

Такие устройства применяют для создания нужного напряжения в определенном узле электрической схемы. Это необходимо для обеспечения функциональности регуляторов, фильтров, датчиков. С помощью представленных ниже сведений можно узнать, как рассчитать падение напряжения на резисторе самостоятельно и с применением автоматизированных калькуляторов. Наглядные примеры и квалифицированные рекомендации пригодятся на практике. Если взять первый пример из рис. В соответствии с этим правилом, общее значение напряжений на последовательно соединенных резисторах будет равно сумме ЭДС на каждом элементе.

Делитель напряжения используется в электрических цепях, если необходимо понизить напряжение и получить несколько его фиксированных значений. Состоит он из двух и более элементов резисторов, реактивных сопротивлений. Элементарный делитель можно представить как два участка цепи, называемые плечами. Участок между положительным напряжением и нулевой точкой — верхнее плечо , между нулевой и минусом — нижнее плечо.


Полярность падения напряжения

  1. Радиоэлектроника
  2. Схемотехника
  3. Основы электроники и схемотехники
  4. Том 1 – Цепи постоянного тока
  1. Книги / руководства / серии статей
  2. Основы электроники и схемотехники. Том 1. Цепи постоянного тока

Добавлено 24 октября 2020 в 21:29

Сохранить или поделиться

При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).

Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток выходит:

Рисунок 1 – Полярность падения напряжения на резисторе

Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольт

Хотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.

Полярность не имеет ничего общего с законом Ома

Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.

Резюме

  • Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.

Оригинал статьи:

Теги

ОбучениеПадение напряженияПолярностьСхемотехникаЭлектрический токЭлектрическое напряжениеЭлектричество

Сохранить или поделиться

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.


Расчет падения напряжения на транзисторе

Во-первых: ток течет в базу, через излучатель. во-вторых, ток течет через коллектор и выходит из излучателя. Суммарный ток через излучатель равен току через основание плюс ток через коллектор.

Вам потребуется таблица данных, чтобы определить точное падение напряжения. Однако также следует помнить, что нет двух идентичных транзисторов.

Таблица данных будет содержать графики, которые вы можете использовать для поиска ожидаемых значений. Для некоторых вычислений полезно предположить, что Vbe обычно составляет около 0,7v. Соединение база-эмиттер по сути является диодом, поэтому оно зажимает напряжение на себе примерно до 0,7 В. Используя этот факт, легко вычислить ток, поступающий в базу: напряжение на R составляет приблизительно 5-0,7 = 4,3 В. Таким образом, ток, идущий в базу, должен быть примерно:

I = V / R = 4,3 / R

Так что, если вы знаете R, вы можете приблизить ток, текущий в базу. Это даст вам один фактор, который поможет вам прочитать графики из таблицы данных транзистора. Скажем, R составляет 10 кОм, ток, протекающий в базу, будет приблизительно 0,43 мА.

Теперь с этим базовым током вы можете рассчитать ток, протекающий через коллектор — просто умножьте его на коэффициент усиления тока транзистора. Но имейте в виду, что они могут сильно различаться в первую очередь между транзисторами одной модели, а также при разных условиях работы этой модели. Скажем, если 50, то ток, протекающий через коллектор, будет приблизительно 22,5 мА.

Используя приведенную выше схему, предположим, что падение напряжения на светодиоде составляет 2 В при 22,5 мА, что означает, что значение Vbe должно составлять 5-2 = 3 В. Однако, опять же, падение напряжения светодиода при данном токе будет незначительно отличаться между светодиодами одной и той же модели, и некоторые светодиоды, такие как белые светодиоды, имеют тенденцию иметь более высокое падение напряжения, например, 4v.

Чтобы попытаться получить точное значение Vbe, есть формула, которую вы можете использовать, однако, учитывая различия между отдельными транзисторами, гораздо проще просто использовать графики. Поскольку вы знаете приблизительное напряжение Vce и ​​приблизительный базовый ток Ib, вы можете посмотреть Vbe на графике.

И учитывая диапазон возможных значений hfe, указанных в таблице, (обычно они предоставляют три значения: минимальное, типичное и максимальное). Используя верхнюю и нижнюю границы hfe, вы можете рассчитать верхнюю и нижнюю границы тока, который будет проходить через коллектор. Исходя из этого и таблицы данных светодиода, вы можете рассчитать верхнюю и нижнюю границу Vce. Это значение будет полезно при уточнении возможных значений Vbe, поскольку часто Vbe существенно зависит от Vce и ​​Ice; это может иметь значение +/- 0,2 В или около того.

Другие соображения, которые также могут быть весьма значительными, это температура перехода транзистора. Итак, сколько энергии протекает через него, как долго, а также насколько хорошо он отдает тепло в окружающую среду, и температура этой среды будет определять температуру перехода транзистора, что, в свою очередь, повлияет на такие значения, как hfe, Vbe и так далее.

Для вашей схемы выше, вы можете использовать транзистор, такой как NP54 BC547, который является BJT NPN транзистором общего назначения. Эта таблица должна быть достаточной для того, чтобы вы могли понять, как она будет себя вести. Значения hfe, которые я изложил выше, будут разными в BC547; в техническом описании указано минимальное значение 110, максимальное — 800. Таким образом, ваша схема даст очень широкий диапазон значений потенциального льда, поэтому будьте осторожны, чтобы не перегореть светодиод. Вы можете определить hfe любого отдельного транзистора, подав небольшой ток через базу, и измерить ток через коллектор; затем разделите Ic на Ib, и это то, что нужно для этой ситуации. (Если транзистор не «насыщен», то есть светодиод или что-то на его месте в вашей цепи имеет почти 5 В через него, что означает, что транзистор не может еще больше увеличить Ic, поскольку он уже действует как короткое замыкание.) чтобы рассчитать hfe одного конкретного BC547, можно предположить, что он не будет иметь hfe меньше 110, а затем рассчитать резистор для замены R и светодиода (назовем его Rled) на. (Vbe / kt) -1) не применяется, когда транзистор насыщен , поскольку Ie будет ограничено. (Смотри ниже). Во-вторых, решение включает в себя построение пересечения двух графиков: напряжение на R против Ir в соответствии с законом Ома и Vbe против Ib с уравнением Эберса-Молла, решение, где Ir и Ib равны. Ir против Vr будет прямой линией, а Ib против Vbe будет экспоненциальной.

График в вашем ответе выглядит правильно, если предположить, что он взят из схемы, которую вы разместили в своем вопросе? (То есть со светодиодом?) Причина, по которой он может перестать быть линейным, заключается в том, что напряжение на светодиоде становится близким к 5 В, что означает, что транзистор насыщается. Таким образом, больший базовый ток приводит лишь к немного большему току, проходящему через светодиод, из-за немного уменьшенных насыщенных значений Vce. Это отражается в следующем:

Если вы посмотрите на эту таблицу данных для 2N3904 , она сведет в таблицу эти два значения:

VBE (sat) Напряжение насыщения базового излучателя:

  • С IC = 10 мА и IB = 1,0 мА, тогда Vbe = 0,65
  • При IC = 50 мА и IB = 5,0 мА, тогда Vbe = 0,85

на резисторах, как рассчитать, схемы, примеры

В электронике и сложных электрических цепях часто требуется деление входящего напряжения. Для этих целей в схему вносится устройство, которое называется делитель. Статья даст описание, что такое делитель напряжения, для чего нужен этот элемент и где он применяется. Будут приведены различные варианты этого устройства, формулы, а так же способы расчета его параметров.

Определение

Делитель электрического напряжения — это схема из комбинации электронных компонентов, необходимая для разделения действующего входящего напряжения на части и для дальнейшей передачи этих частей к разным участкам схемы. Его используют очень часто в усилителях различного предназначения.

Делители напряжения могут быть построены с использованием различных элементов. В их роли могут выступать резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. Независимо из каких компонентов построено устройство, оно состоит из 2 основных частей:

  1. Верхнее плечо. Оно включает в себя участок с положительным значением и точкой подключения к следующему участку цепи.
  2. Нижнее плечо. Оно состоит из участка с нулем, является средней точкой цепи.

Оба плеча имеют строго последовательное соединение. Сумма напряжений их выходов равна общему входящему значению за вычетом небольшой величины рассеивания.

Делитель на резисторах

Чтобы понять, как работает делитель напряжения, необходимо рассмотреть этот простой элемент, построенный с использованием резисторов. Такое устройство может использоваться для деления переменного или постоянного тока. Простейший прибор состоит из 2 резисторов с последовательным соединением. Принцип работы будет следующим:

  1. На контакты «U» подается ток от источника, определенной величины.
  2. При условии, если резисторы равны по своему сопротивлению, на выходе «U1» и «U2» напряжение будет разделено пополам, а их сумма будет равна величине входящего напряжения.

Первоначальный расчет величины делается с использованием выражения: U=I·R.

В таких устройствах основную роль играет всем нам известный закон Ома. Согласно ему, должно сохраняться условие, при котором снижение напряжения имеет прямую пропорциональность величине сопротивления резисторов.

Принимая во внимание первый закон Кирхгофа, входящая величина напряжения будет равна величине токов, протекающих через резисторы. Ниже приведена схема резисторного делителя напряжения.

Определить величину падения напряжения на каждом резисторе можно по формулам, которые представлены ниже:

Отсюда можно сделать вывод о величине на обоих концах цепи:

Далее можно определить значение тока в цепи, используя выражение:

Значение напряжения на каждом резисторе вычисляется по отдельным формулам:

Если резистивный делитель напряжения состоит из резисторов с разными сопротивлениями, выражение поможет рассчитать величину для каждого элемента отдельно. Для примера можно выполнить следующее вычисление:

  1. U=50 В.
  2. Сопротивление резистора R1=5 кОм.
  3. Сопротивление резистора R2=5 кОм.
  4. Необходимо найти величину напряжения на выходах U1, U2.

Для начала необходимо найти силу тока, протекающего по данной цепи: I=50/(5000+5000)=0.005 А=5 мА.

Далее можно узнать величину падения напряжения для каждого резистора по формуле: U1=0.005×5000=25 вольт.

Так как оба резистора имеют одинаковое сопротивление, выходная величина «U2» также равна 25 В. Теперь проведем простой расчет с разными значениями сопротивлений.

  1. U=50 В.
  2. R1=5 кОм.
  3. R2=3 кОм.

Сначала найдем силу тока: I=50/(5000+3000)=0.00625 А=6.25 мА.

Далее отдельно вычислим значение падения напряжения:

  1. U1=0.00625×5000=31.25 В.
  2. U2=0.00625×3000=18.75 В.

Рассчитанная величина имеет коэффициент рассеивания, который равен 2 вольта, поэтому точные значения как в примере увидеть не получится.

Благодаря данным формулам можно рассчитать любой неизвестный параметр делителя, но также необходимо помнить, что входной ток делителя должен быть минимум в 10 раз больше тока нагрузки и меньше максимального тока источника. Например, с нагрузкой в 20 мА, входящий ток должен быть больше 200 мА и источник рассчитан на такой же ток или больше. Поэтому не часто можно встретить делитель в схемах с большой нагрузкой.

Резисторный делитель электрического напряжения страдает от потерь, связанных с рассеиванием. Это связано с тем, что резисторы при работе нагреваются и часть тока при этом просто преобразуется в тепловую энергию.

Делитель на конденсаторах

Делитель электрического напряжения на конденсаторах может использоваться только в цепях переменного тока. Конденсаторы используются, как емкостные реактивные сопротивления.

В делителях конденсаторного типа должно сохраняться правило зависимости сопротивления от частоты и емкости самих конденсаторов. Если используется ёмкостный делитель, то расчет сопротивления конденсатора делается с помощью формулы:

Данная формула состоит из следующих значений:

  1. Xc — реактивное сопротивление;
  2. π — число пи, которое равно 3.1415;
  3. f — частота тока, Гц;
  4. С — емкость, Фарад;

Для подобных схем должно сохраняться условие: сопротивление всегда меньше емкости. Исходя из этого, можно сделать вывод, что чем больше ёмкостные характеристики конденсатора, тем меньше степень падения напряжения. Расчет выходящего напряжения с двумя конденсаторами можно сделать следующим образом:

UС1 = Uпит.×С2/(С1+С2)

Конденсаторный тип устройств более устойчивый, чем делитель напряжения на резисторах. При его работе прослеживается практически нулевая потеря при рассеивании. Причина этого эффекта в качестве и составе самого диэлектрика.

Дополнение схем

При создании схем УНЧ, инженерам необходимо занижение высоковольтного значения тока для обеспечения нормальной работы транзистора. Справится с этой задачей помогает делитель. Например, такое резисторное устройство используется для питания базового контакта транзистора. Таким образом создается обратная отрицательная связь по электрическому току, которая возникает благодаря наличию резистора R3. Схема усилителя каскада по схеме с ОЭ представлена на рисунке ниже.

При проектировании стабилизаторов используется стабилитрон, как часть балансного делителя. Такая схема помогает снизить нагрузку на устройство, значительно выровнять выходной ток. Стабилитрон, как и диод работает на пробой, если обратный ток достигает определенной величины.

Основное отличие заключается в том, что при повышении порогового значения, в стабилитроне не происходит теплового, электрического пробоя из-за линейной разности потенциалов.

Заключение

В статье была дана информация, как произвести расчет делителя напряжения, описаны разновидности этих устройств, формулы расчета. Зная, зачем используется делитель, можно применять это устройство для создания простых и сложных электронных схем с занижением напряжения до необходимых значений.

Видео по теме

Что это — 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.

Схема делителя тока | Текущий раздел: уравнения, проблемы, 10+ важных часто задаваемых вопросов

Схема делителя тока

          Кредит изображения: «Резисторный браслет» by Дванзуйлеком под лицензией CC BY-SA 2.0

Содержание: Схема делителя тока | Текущий дивизион

Что такое деление тока и напряжения?

Делитель напряжения и тока

Разделение тока и напряжения — это реальные примеры законов Кирхгофа. Деление тока происходит в параллельной цепи, а деление напряжения происходит в последовательной цепи.

Каковы правила делителя тока и правила делителя напряжения?

Текущее правило делителя | Текущий закон о делителе

Что такое текущий делитель?

Правило делителя тока является практическим применением текущего закона Кирхгофа. В нем говорится, что

В схеме с параллельной комбинацией резисторов ток делится на все ветви с одинаковым напряжением на них. Таким образом, параллельная цепь действует как делитель тока.

Что такое делитель напряжения с источником тока?

Делитель напряжения тока

Делитель напряжения с источником тока делит питающее напряжение на сопротивления. Падение напряжения на любом резисторе — это произведение сопротивлений на величину тока в схеме.

Пример схемы делителя токаimage1

Возьмем схему с источником постоянного напряжения V вольт и двумя резисторами R1 и R2, подключенные параллельно. Полный ток в цепи равен i, ток через R1 это я1, а R2 это я2.

Что такое текущая теория делителей | Текущее определение правила делителя | Текущее определение делителя?

Текущая теорема о делителе | Принцип делителя тока

Правило делителя тока гласит, что ток в любой ветви параллельной цепи равен полному току в цепи, умноженному на отношение сопротивления противоположной ветви к общему сопротивлению цепи.

Вывод текущего правила делителя | Вывод формулы

Делитель тока параллельно

На рисунке 1 мы видим два параллельно соединенных сопротивления R1 и R2, соединены с постоянным напряжением V, и токи через них равны i1 и я2, Соответственно.

Эквивалентное сопротивление цепи равно

Теперь мы знаем, что напряжение на обеих ветвях равно V, поскольку это параллельная цепь.

Общий ток,

Согласно закону Ома,

Кроме того,

Следовательно,

Или,

Итак, общий ток,

Следовательно,

Кроме того,

Что такое формула делителя напряжения и тока?

Текущая формула правила делителя

Согласно правилу текущего делителя,

Ток через любой резистор = общий ток сети x сопротивление другого резистора / эквивалентное сопротивление цепи.

Правило делителя напряжения

Согласно правилу делителя напряжения,

Падение напряжения на любом резисторе = общий ток сети x сопротивление этого резистора.

Текущее уравнение делителя | Вывести уравнение делителя тока

Для приведенной выше схемы мы видим, что сопротивления R1, R2, R3и RX соединены параллельно. К этой комбинации добавляется источник напряжения, и ток IT протекает по контуру. Эквивалентное сопротивление R1, R2и R3 обозначается как RT, и если ток через резистор RX яX, можно сказать, что

Какое правило делителя тока для 2 параллельно соединенных резисторов?

Делитель тока параллельной цепи | Формула делителя тока для параллельной цепи

Два резистора R1 и R2, соединены параллельно с источником постоянного тока V. Если токи i1 и я2 протекают через них, и общий ток равен I, тогда

Какое правило делителя тока для 3 резисторов параллельно?

Правило делителя тока для 3 резисторов

Три резистора R1, R2и R3, подключены параллельно источнику напряжения V. Суммарный ток в цепи IT и токи ответвления i1, то2, и я3, соответственно. Следовательно,

Эквивалентное сопротивление,

 

Ток в делителе напряжения

Поскольку делители напряжения представляют собой последовательные цепи, ток через все резисторы или элементы полного сопротивления одинаков. С помощью полного тока строится правило делителя напряжения. Падение напряжения на любом резисторе равно общему току, умноженному на сопротивление резистора, присутствующего в схеме.

Текущие приложения делителя | Текущие примеры делителей
  • Основная цель использования токового деления — снизить сложность решения для тока в любой цепи. Он делит ток на мелкие составляющие.
  • Деление тока используется для защиты цепей от перегрева. Поскольку он делит общий ток на доли, генерируются небольшие составляющие тока, и предотвращается большой ток. Это обеспечивает меньшее рассеивание тепла и предохраняет цепи от повреждений.

Делитель напряжения высокого тока

Делитель напряжения, который может выдавать большой ток, сложно построить с помощью традиционной резисторной сети. В этом случае может пригодиться импульсный стабилизатор или конструкция понижающего преобразователя. При использовании понижающего преобразователя его опорное напряжение можно заменить делителем, полученным от входящего источника питания.

Последовательный делитель напряжения с параллельным током нагрузки

Если сопротивление нагрузки подключено параллельно к делителю напряжения, общее эквивалентное сопротивление уменьшается. Поэтому ток в цепи увеличивается, а напряжение на выходе делителя падает.

Делитель переменного тока

Цепи переменного тока работают так же, как и постоянного тока. Просто импедансы должны быть записаны с их векторными представлениями с использованием комплексной величины j.

Импеданс делителя тока

Если мы обобщим уравнение резистивной сети для других элементов, кроме сопротивления,

Где яT — полный ток, IX — ток через конкретную ветвь, ZT — эквивалентный импеданс цепи, а ZX — полное сопротивление этой ветви.

Чтобы узнать о последовательных и параллельных индукторах нажмите сюда

Как использовать текущее правило делителя? Как применить текущее правило делителя? | Как разделить ток в параллельной цепи?

Текущий метод делителя

Текущее деление рассчитывается в следующих шагах:

  • Сначала найдите эквивалентное сопротивление RT остальных элементов схемы, кроме того, для которого необходимо рассчитать ток (RX)
  • Вычислите долю этого RT и RT + RX
  • Умножение этой величины на общий ток даст желаемый ток ветви IX.

В чем разница между делителем напряжения и делителем тока?

Делитель напряжения и делитель тока | Делитель тока против делителя напряжения
Текущий делительДелитель напряжения
Он построен по параллельным цепям.Он построен по последовательным цепям.
Измеряются значения тока через резисторы.Измеряются значения падения напряжения на резисторах.
Напряжения на всех резисторах равны, токи различаются.Токи во всех резисторах равны, напряжения различаются.

Делитель слаботочного напряжения

Схемы делителей напряжения с малым или почти нулевым током могут быть использованы для создания переключателей с дополнительным транзистором.

Ограничение тока делителя напряжения

Для делителя напряжения нет определенного ограничения по току. Однако наблюдаемые значения показывают, что токи более 1 А можно рассматривать как высокие для делителей напряжения.

Текущие проблемы делителя с решениями

Делитель тока и напряжения

Q. Два импеданса, Z1 = 2 + j5 и Z2 = 5 + j2, включены в параллельную цепь. Полный ток, I = 10 ампер. Используя деление тока, найдите токи через отдельные импедансы.

Мы знаем,

следовательно, я1 = 10 x (5 + j2) / 2 + j5 + 5 + j2 = 5 (7-j3) / 7 ампер

I2 = I — I1 = 10-5 (7-j3) / 7 = 5 (7 + j3) / 7 ампер

Примеры делителей тока и напряжения | проблемы с делителем тока и напряжения

В. Три резистора на 6 Ом, 12 Ом и 18 Ом подключены последовательно с напряжением питания постоянного тока 54 В, а затем рассчитывают падение напряжения на всех резисторах.

Правило делителя напряжения гласит, что падение напряжения на любом резисторе в последовательной цепи = сопротивление этого резистора x ток.

Теперь эквивалентное сопротивление цепи = 6 + 12 + 18 = 36 Ом.

Итак, чистый ток в цепи = 54/36 = 1.5 А

Следовательно, падение напряжения на резисторе 6 Ом = 1.5 x 6 = 9 Вольт.

падение напряжения на резисторе 12 Ом = 1.5 x 12 = 18 Вольт

падение напряжения на резисторе 18 Ом = 1.5 x 18 = 27 Вольт

Текущие проблемы с примером правила делителя | Текущие проблемы с образцом делителя

Q. 4 резистора с сопротивлением 5 Ом, 10 Ом, 15 Ом и 20 Ом подключены параллельно источнику напряжения. Полный ток в цепи составляет 5 А, затем вычислите ток через резистор 10 Ом.

Эквивалентное сопротивление цепи = 5 х 10 х 15 х 20 / (50 + 75 + 100 + 150 + 200 + 300) = 17.14 Ом

Следовательно, ток через резистор 10 Ом = 5 x 17.14 / 10 = 8.57 А

В. Два резистора 10 Ом и 20 Ом подключаются параллельно к источнику постоянного тока 200 В, затем вычисляют ток через резистор 20 Ом.

Чистое сопротивление в цепи = 10 x 20/30 = 20/3 Ом

Суммарный ток в цепи = 200 / (20/3) = 30 А

Таким образом, ток через резистор 20 Ом = (20/3) / 20 x 30 = 10 А

Q. Для сети с n сопротивлениями, показанными ниже, R1 = R2 = R3 = ……… = Rn = R. Найти ток, проходящий через Rn.

Эквивалентное сопротивление цепи,

Мы знаем, что полный ток в цепи равен I

Следовательно, ток через Rn = (R / n) / R x I = I / n

Часто задаваемые вопросы | Короткие заметки | FAQs

Q. Как мы можем рассчитать текущее деление?

Деление тока происходит по параллельной цепи. Питающий ток разделяется на параллельно соединенные ветви. Напряжение на всех резисторах ответвления равно приложенному напряжению. Текущее деление рассчитывается с помощью закона Ома и закона Кирхгофа. Разделенный ток в одной ветви — это произведение общего тока и отношения сопротивления другой ветви к сумме всех сопротивлений.

В. В каком состоянии применимо текущее правило делителя?

Правило делителя тока применимо к любой цепи, в которой сопротивление или другие параметры импеданса соединены параллельно.

В. В чем преимущество применения правила делителя тока в параллельной схеме?

Основная причина использования правила делителя тока в параллельных цепях — облегчить решение проблем. В параллельной цепи ток разделяется на ветви, поэтому расчет тока через ветви становится менее трудоемким, если известен общий ток.

В. Действующее правило разделения не подчиняется закону Ома?

Правило делителя тока основано на самом законе Ома. Основное понятие закона Ома используется для расчета разделенных токов.

В. Назовите разницу между делителем напряжения и делителем тока?

Основное отличие делителя напряжения от делителя тока — это схема работы. Правило делителя напряжения применяется в последовательных цепях, тогда как правило делителя тока используется в параллельной цепи.

В. Когда мы можем применить делитель напряжения и правило делителя тока?

В последовательной цепи правило делителя напряжения используется для расчета падения напряжения на резисторах. В параллельной схеме для расчета токов ответвления используется правило делителя тока.

В. Что такое делители напряжения?

Делители напряжения представляют собой линейные цепи, в которых выходное напряжение получается из доли входного напряжения. Самый распространенный пример напряжения — потенциометр.

В. Как использовать реостат, чтобы он работал как делитель потенциала и ограничитель тока?

Реостат можно использовать как большой переменный резистор. Он имеет три вывода, два на концах и один подвижный контакт. Путем добавления источников напряжения к конечным выводам получается напряжение на другом выводе. Таким образом, реостат работает как делитель потенциала, а клеммы — как ограничители тока.

В. Каковы преимущества делителя напряжения?

Делитель напряжения помогает получить падение напряжения на компонентах из-за большого напряжения питания.

В. Как рассчитать величину тока, проходящего через резистор R1 в цепи?

Ток через резистор R1 — это общий ток, умноженный на другое сопротивление, деленное на сумму всех сопротивлений в цепи.

В. Почему нельзя использовать метод делителя напряжения для получения постоянного тока?

Напряжение питания в цепи постоянно колеблется. Таким образом, мы не можем получить постоянный ток.

В. Три параллельные ветви с сопротивлениями подключены к постоянному напряжению. Каким было бы отношение токов ответвления I1, Я2, И я3 если коэффициент сопротивления ответвления R1: Р2 : Р3 = 2: 4: 6?

Предположим, что R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом и R3 = 6 Ом

Эквивалентное сопротивление цепи = 2x x 4x x 6x / 8 × 2 + 24 × 2 + 12 × 2 = 12x / 11 Ом

следовательно, я1 = I x 12x / 11 / (2x) = 6I / 11 А

I2 = I x 12x / 11 / (4x) = 3I / 11 А

I3 = I x 12x / 11 / (6x) = 2I / 11 А

Так что я1 : Я2 : Я3 = 6: 3: 2

В. Можем ли мы применить правило делителя напряжения в цепи переменного тока?

Правило делителя напряжения в равной степени применимо для расчетов цепей переменного тока, но только если используется представление вектора, включающее мнимую величину ‘j’.

В. Как получить нулевое выходное напряжение с помощью делителя потенциала?

Нулевое выходное напряжение может быть достигнуто путем включения потенциометра последовательно с сопротивлением. Когда эта комбинация находится под напряжением питания, конечный вывод и средний вывод потенциометра выбирают выходной сигнал. Когда клемма ползунка находится на одном конце, напряжение равно нулю.

В. В последовательной RC-цепи напряжение на конденсаторе и резисторе составляет 60 В и 80 В, тогда каково будет общее напряжение в схеме?

При простом применении правила делителя напряжения общее напряжение представляет собой сумму напряжений на резисторах и конденсаторах, поэтому общее напряжение = VR+VC= 60 + 80 = 140 В.

В. Текущий поток делится между разными ветвями в __.

Ответом будет параллельная схема.

В. Влияет ли делитель напряжения на ток?

Делитель напряжения представляет собой не что иное, как параллельную схему, не влияет на общий ток схемы. Однако значения тока ответвления различаются в зависимости от импеданса ответвления.

В. Делится ли ток в параллельной цепи?

По правилу деления тока можно сказать, что параллельные цепи разделяют ток, протекающий по ним.

Для получения дополнительной статьи нажмите здесь.

О Kaushikee Banerjee

Я энтузиаст электроники и в настоящее время занимаюсь электроникой и коммуникациями. Мой интерес заключается в изучении передовых технологий. Я с энтузиазмом учусь и возюсь с электроникой с открытым исходным кодом.
LinkedIn ID — https://www.linkedin.com/in/kaushikee-banerjee-538321175

Источники энергии. Потенциал и падение напряжения

Еще один пост из серии основы основ. Заметил я, что многие совершенно не въезжают в концепцию падения напряжения, разности потенциалов и типов источников питания. Поэтому запилю ка я ликбез по этой теме. С самого начала. Потом заброшу его в начало рубрики «Начинающим». Пойдет как замена цикла статей канализационной электроники. Т.к. тот цикл писался для «Хакера» и особой подробностью не отличался ввиду ограничений на размер полосы.

Начало начал. Ноль.
Итак, начну с самого начала. Со дна. То есть с земли. Точки нулевого потенциала. Эта точка совершенно произвольная. Просто нам так удобно, что мы приняли ее за ноль. Надо же с чего то начинать. В однополярном питании это, обычно, минус питания. В двуполярном — нечто посредине, впрочем от конструкции зависит.

Источник энергии
Что такое вообще источник электрической энергии? Это всего лишь «зарядовый насос» который перекачивает электроны (или ионы) посредством химической, электростатической, сегнетоэлектрической, электромагнитной, термической, да любой энергии. Это не важно. Суть лишь в том, что он искажает нейтрально-равномерное распределение зарядов, стаскивая положительные в одну сторону, отрицательные в другую.
Как насос, поднимая воду на высоту, за счет энергии толпы грязных нигр, в поте лица вращающих его маховик, увеличивает потенциальную энергию воды, поднятую на высоту.

И вот если мы примем один конец нашей трубы-проводника за ноль, то на другой будет какой то потенциал. Какой?
А это зависит от силы источника энергии, ведь заряды сопротивляются, хотят обратно, к нулевому состоянию. Системе с минимальной энергией. А еще от характеристик самой силы. Например, химическая, что в солевых батарейках, не дает напряжения больше 1.5 вольт. Это свойства электролита и электродов (я химию уже подзабыл, но что то там связано с электрохимическим рядом).
Причем мы можем источники энергии составлять цепочкой. И тогда выходит, что выход первого, станет точкой нулевого потенциала для второго, такого же, и он сможет накачать еще столько же сверху. А относительно общего нуля будет вдвое больше.

Как если бы мы соединили два насоса последовательно, один набивает нам давление в 1 атмосферу, и второй относительно него набивает 1 атмосферу, а вместе они выдают аж два очка.

У меня на прошлой работе делали стендовые мультиметры. Делали их из обычных DT-838 прикручивая их на панели. Делали массово, сотнями. А все они с завода комплектуются батарейкой типа КРОНА которая тут оказывалась не нужна. Батарейка была голимая, но свои 9вольт давала. И таких батареек была целая коробка от телевизора, россыпью. А Крона прикольна тем, что она может соединяться своим разьемом с другой Кроной. Ну я от нефиг делать давай их соединять последовательно, раскладывая на полу. Сколько я их соединил я уже не помню. Потом мне тупо стало страшно, т.к. в длину у меня пространство кончилось, а в два слоя их соединять сцыкотно — так как концы близко получались. А у меня в результате получился источник напряжением чуть ли не под киловольт и способный дать в течении нескольких минут ток в пару ампер. Коротни я его на себя и от меня бы одни ботинки остались. Пришлось разобрать адскую машину.

Замкнутая цепь
Ну вот есть у нас источники энергии, каждый наращивает потенциал согласно своей дури. На вершине же этой цепи у нас будет их суммарный потенциал. Дикое количество нескомпенсированных зарядов, рвущихся к нулю. Их можно сравнить с сжатым воздухом.

Обратно они прорваться не могут — источник энергии не дает. Вперед — некуда. Для пробоя воздуха энергии не хватает. Вот и висят в таком состоянии. Как батарейка, никуда не подключенная — на выходе голый потенциал и никакой движухи. Напряжение есть, а тока нет. Осталось только дать им путь. Замкнем цепь. Накоротко, без полезной нагрузки.

И ток рванет по короткому пути, а потом обратно за счет источника энергии наверх и так далее. Напряжение наверху сразу же упадет в ноль. Но раз сопротивления нет, то с какой скростью он это будет делать? Идеальный насос, с бесконечной мощностью, разгонит нам ток до бесконечности.

Но в реальности выходит на сцену производительность насоса. Т.е. насос физически, ввиду своей конструкции, не может нам прокачать больше определенного объема (скажем, ограниченный размер цилиндра), а у батареи есть ограниченная площадь электродов, у генератора есть сопротивление обмоток. Получается в цепи все же есть сопротивление, это сопротивление источника. И выше него не прыгнешь. Также и с реальным источником напряжения. У него тоже всегда есть внутреннее сопротивление. И чем оно ниже, тем мощней источник, тем больший ток он сможет отдать.

Впрочем, никто не мешает взять и соединить два насоса-источника параллельно. И у нас получится, что они с одинаковым давлением (напряжением) родят вдвое больший ток. Правда тут надо учитывать, что ставить в параллель два источника с разным напряжением нельзя — тогда более слабый будет продавливаться более сильным и служить потребителем. Разумеется если внешней нагрузки, которая бы просадила напряжение до уровня слабого, нет.

Тоже самое касается и последовательного включения. Если мы воткнем в последовательное включение источник с большим внутренним сопротивлением чем у всех остальных, то он забьет всю цепь и будет обузой, не давая развивать максимальный ток.

Теперь вспомним о батарейках. Когда батарейка новая, то у ней малое внутреннее сопротивление, но чем больше электролита вступает в реакцию тем внутреннее сопротивление становится больше. И получается, что напряжение то она выдает и мультиметр показывает вроде бы четкие полтора вольта, но стоит затребовать с нее большой ток, как она мгновенно сдувается — возросшее сопротивление не позволяет выдать его и напряжение падает.

А теперь немног больше конкретики. Закон Ома для полной цепи.

Есть просто закон Ома: напряжение = ток * сопротивление

U = I * R

Это частный случай закона Ома для отдельного элемента цепи. Но есть еще закон Ома для полной цепи, с учетом источника.

Итак, у нас в цепи есть:

Наш идеальный насос — источник электродвижущей силы (ЭДС) — Е. У него бесконечная мощность и нулевое внутреннее сопротивление.
Но, чтобы жизнь не казалась медом, добавим еще и внутреннее сопротивление. Чтобы получить реальный источник. Re
А также есть нагрузки R1 и R2, включенные последовательно.

Ток (I) в последовательной неразветвленной цепи одинаков везде. И равен он величине ЭДС поделенной на сумму ВСЕХ сопротивлений, в том числе и внутреннего. И из этого получается вот что:

E = I*Re+I*R1+I*R2

Т.к. I*R=U перепишем все по иному:

E = I*Re + U1 + U2

Получается, что электродвижущая сила нашего источника, раскладывается, в зависимости от величины нагрузки, по всей цепи. Чем больше нагрузка, тем больше там надо приложить энергии для ее преодоления. Т.е. в нашей батарейке, если у нас E константа и не меняется (напомню, что она зависит только от химии процесса и подбора материалов батареи — т.е. это конструктивная особенность батареи), то при увеличении Re у нас, чтобы сохранить равенство, приходится снижать ток. А раз так, то падает U1 и U2 т.е. напряжение на потребителе. Еще, можно заметить, что у последовательных потребителей напряжение на каждом из них зависит от его R. И там где сопротивление больше — будет большее напряжение.

А что происходит когда мы тыкаем вольтметром в нашу дохлую батарею? А у вольтметра ОГРОМНОЕ сопротивление. И по сравнению с ним внутреннее сопротивление источника даже не отсвечивает.

Re <<<< Rвольтметра

А ток одинаково мал (доли милиампера) для всех потребителей. Таким образом в уравнении:

Е = I*Re + I*Rвольтметра

На цифрах:

Е=1.5
Re=10 Ом
Rвольтметра = 10 000 000 Ом
I = 1.5/10 000 010 = 1,499Е-7
I*Re = 0.00000015 * 10 = 1.499Е-6
I*Rвольтметра = 1,499Е-7 * 10 000 000 = 1.499

1.5 = 1.499Е-6 + 1.499

Львиная доля напряжения высадится там, где сопротивление больше — на вольтметре. И вольтметр покажет практически величину Е, но это будет работать лишь на малых токах. При снижении сопротивления нагрузки и увеличении тока, часть I*Re будет все весомей и весомей, пока не перетащит на себя все напряжение. Тогда на нагрузке напряжение упадет почти до нуля — батеря просто не способна дать ток, такой, чтобы удержать напряжение. Либо, если это не батарейка, а какой либо другой источник — источник не тянет нагрузку. А если у батареи от долгой работы на нагрузку увеличилось внутреннее сопротивление, то в этом случае батарейка села.

Источник напряжения. Стабилизация
Но бывают такие хитрые схемы, где у источника внутреннее сопротивление можно менять в широких пределах. И есть следящая система, которая регулирует его таким образом, чтобы на нагрузке было строго определенное напряжение. Разумеется до тех пор пока токи не выходят за оговоренные рамки, а дальше неизбежный провал. Причем если сопротивление нагрузки, например, уменьшится, то и сопротивление источника уменьшится, чтобы иметь возможность пустить через нагрузку больший ток и выровнять напряжение на нагрузке.

Если брать идеальный источник напряжения — фактически голый источник ЭДС с нулевым сопротивлением, то он при снижении нагрузки в ноль даст бесконечный ток. Простейшим примером источника напряжения является конденсатор в момент разрядки. У идеального конденсатора внутреннее сопротивление равно нулю, поэтому когда он разряжается, то на бесконечно малом промежутке времени дает бесконечно большой ток.

Потенциал
Исходя из названия величины — это потенциальная энергия электрического поля в конкретной точке. Но для того, чтобы ее замерить надо задать отправную точку, систему отсчета — точку нулевого потенциала. Она может быть где угодно. Зависит лишь от наших целей в текущий момент. Но обычно за ноль принимают корпус или минус питания. Это и будет нашей точкой нулевого потенциала — Землей.

Возьмем и пририсуем к нашей цепи эту точку, вот так.

Итак, у нас есть цепь. Параметры такие:

Е = 5В
R = 1 Ом — все резисторы, для простоты.
I = 1 A

Теперь найдем потенциал во всех точках. Он, традиционно, обозначется буквой фи. Правило тут простое:

  • 0. Выбираем точку нуля.
  • 1. Выбираем направление обхода.
  • 2. Выбираем направление тока в контуре. Совершенно произвольно, если ошибешься с направлением, то ряд величин будет с отрицательным знаком, но уравнение все равно сойдется. Однако лучше все же выбирать ток исходя из логического предположения того, как он должен течь при данном направлении источника — минусов будет меньше.
  • 2. Если источник нам по пути, то он увеличивает потенциал, на величину своей ЭДС.
  • 3. Если по пути нагрузка. То если ток совпадает с выбранным направление обхода, то потенциал уменьшаем на I*Rн Если же ток через нагрузку идет против нашего обхода, то увеличиваем потенциал на I*Rн.

И вернемся к нашему контуру:

  • 0. Точка нуля задана.
  • 1. Пусть обход контура по часовой.
  • 2. Ток по часовой.
  • 3. Проходим источник ЭДС. Потенциал в точке Б сразу же подскакивает на его величину. Вот оно максимальное напряжение. Но это где то в глубине батареи, мы его не замерим кроме как математически. Поэтому проходим внутреннее сопротивление. Идем по току, поэтому у нас потенциал снижается на I*Rе. В Точке В мы получили реальный потенциал на клемме нашей батареи. Идем дальше, дальше у нас резистор. Там ток течет по обходу, а значит потенциал уменьшается еще на I*R1. Дальше аналогично. В итоге, когда мы сделаем круг, на каждом резисторе потенциал будет падать до тех пор, пока не выйдет в ноль, по возвращении в точку начала обхода.

Если сделать обход в обратную сторону, то получится все то же самое, только потенциал будет рости до тех пор пока мы не дойдем до Е и, пройдя его против направления, не вычтем ЭДС выйдя опять на ноль.

Но это мы получали потенциал относительно нуля. А если взять разность потенциалов между точкой Г и Е ? А мы получим напряжение между двумя этими точками. Если ткнуть туда вольтметром, то он покажет именно это напряжение. Т.е. напряжение это разность потенциалов. А падение напряжения между точками — это та величина на которую меняется потенциал при переходе из одной точки схемы в другую.

И главное надо очень четко понять тот факт, что главное в цепи это разность потенциалов. Есть разность потенциалов — есть ток, заряды текут и стремятся эту разность свести на ноль. Нет — тока не будет, т.к. зарядам в этом случае совершенно не захочется куда то бежать и где то там что то выравнивать, т.к. энергия системы в этом случае минимальная.

Тока может и не быть, если цепь не замкнута, а вот потенциала хоть отбавляй. Например, лежит кусок провода, никуда не подключен. На концах разность ноль — все заряды равномерно распределены.
Пошла мимо провода электромагнитная волна, извне откуда то прилетела, послужила тем самым источником энергии и раскидала заряды по разным концам провода. Появилась разность потенциалов на концах.

Таким образом, даже в никуда не подключенной ноге микроконтроллера, если она висит в режиме высокого входного сопротивления (HiZ — т.е. практически никуда не подключена и цепь разомкнута), из воздуха, от случайных помех, могут наводится большие потенциалы, достаточные для хаотичного переключения входа из 0 в 1 и обратно. А если к ноге приделать длинный провод, то на нем может навестись такой потенциал, что контроллер пожгет нафиг. Поэтому то длинные линии обычно делают в виде токовой петли, с низким сопротивлением, чтобы не наводилось на них перенапряжений. А наличие-отсутствие сигнала ловят по наличию-отсутствию тока нужной величины.

Эту концепцию потенциала и зависимости тока от него надо понять досконально, на уровне спинного мозга. Потому что потом дальше оперирование будет в основном потенциалами относительно общей точки.

Понятие падения напряжения активно юзается при обсчете нелинейных элементов, вроде диодов.

Расчет резистора для светодиода
Итак, есть у нас светодиод. Некий абстрактный. И у него по даташиту падение напряжения 2.5 вольта. А допустимый ток 10мА. А еще есть батарея, дающая 5 вольт и имеющая внутреннее сопротивление в 1Ом.

Что означает падение напряжения светодиода? А то, что между его выводами напряжение может быть не выше 2.5 вольта. Т.е. воткнешь ты его на батарею хоть в 100 вольт, а там все равно должно быть 2.5 вольта. Достигается это за счет того, что сопротивление диода тем меньше, чем большее к нему приложено напряжение. Куда же деть остальные 97.5 вольт? А их придется высадить на внутреннем сопротивлении источника. А если оно мало? А не волнует! Придется вкачать большой ток, настолько болшой, чтобы на внутреннем сопротивлении источника высадило это злосчастные 97.5 вольт. Вот только ток там уйдет в сотни ампер. А светодиод от таких токов пыхнет плазменной вспышкой и устроит тебе КЗ со взрывом.

Конечно, у реального светодиода все не так страшно и сопротивление его бесконечно падать не может, а падение напряжения не константное и меняется, но когда эти отклонения будут значительными ток будет уже за гранью допустимого. Так что можно смело принять падение напряжения на светодиоде за константу.

Итак, вернемся к нашим баранам.

Есть источник, есть диод. Вот такая схема.

Е=I*Re+Vled
5=I*1 + 2.5

Воткнув наш пятивольтовый источник на наш 2.5 вольтовый диод мы получим падение напряжения на диоде 2.5 вольта. И столько же должно высадиться на внутреннем сопротивлении источника. Ток будет 2.5А это очень много, на два порядка выше чем разрешено. Значит надо добавить еще один резистор, дабы он сбросил на себя часть напряжения и обеспечил ток в 10мА.

Е=I*Re + I*R + 2.5

Понятно, т.к. I = 0.01 то вычислить R не сложно. R = 249 Ом. Ближайший из ряда E24 — 240 Ом.

Параметры диода из его даташита, токоограничительное сопротивление мы выбираем, а откуда взять внутреннее сопротивление источника? А обычно им пренебрегают, считая его равным нулю. Один фиг его сопротивление в порядки меньше чем сопротивление ограничивающего резистора.

Источник тока
Антипод источника напряжения. Если источник напряжения выдает напругу и может развить бесконечный ток, лишь бы эту напругу удержать.

То источник тока выдает ток и может выдать бесконечное напряжение, лишь бы этот ток продавить. Имеет бесконечное внутреннее сопротивление, поэтому его выдаваемое напряжение (I*Rвн) и стремится к бесконечности. У реального же источника тока есть внутреннее сопротивление и расположено оно параллельно. Т.е. если ток через нагрузку не продавливается, то он уходит по внутреннему сопротивлению, не давая броска напряжения до победного конца. И чем выше внутреннее сопротивление источника тока, тем большее падение напряжения будет на нем, а значит и большее напряжение на нагрузке. Тем самым, по закону Ома, через нагрузку продавит больший ток.

Источниками тока в природе является катушка индуктивности, в момент разрыва цепи. Поэтому то она так и искрит, т.к. накачивает дикое напряжение, стремясь пробить дорогу току и удержать его на прежнем уровне.

Как рассчитать напряжение на компоненте

Чтобы выяснить, сколько напряжения падает на каждом резисторе, вы используете закон Ома для каждого отдельного резистора. Вы знаете значение каждого резистора, и вы знаете ток, протекающий через каждый резистор. Помните, что ток ( I ) — это напряжение батареи (9 В), деленное на общее сопротивление ( R1 + R2 ), или примерно 7,4 мА.

Теперь вы можете применить закон Ома к каждому резистору, чтобы рассчитать его падение напряжения:

Обратите внимание, что если сложить падение напряжения на двух резисторах, вы получите 9 вольт, то есть общее напряжение, выдаваемое батареей.Это не совпадение; батарея подает напряжение на два резистора в цепи, и напряжение питания делится между резисторами пропорционально в соответствии со значениями резисторов. Этот тип схемы известен как делитель напряжения .

Используйте это изображение для расчета разделенных напряжений.

Существует более быстрый способ расчета любого из «разделенных напряжений» ( В 1 или В 2 ) на этом рисунке.Вы знаете, что ток, проходящий через цепь, можно выразить как

Вы также знаете, что:

и

Чтобы вычислить В 1 , например, вы можете заменить выражение I , показанное выше, и вы получите

Вы можете переставить члены, не меняя уравнения, чтобы получить

Аналогично, уравнение для В 2 равно

Подставив значения R1 , R2 и V аккумулятор , вы получите V 1 = 1.628 В и В 2 = 7,4 В, как рассчитано.

Следующее общее уравнение обычно используется для определения напряжения на резисторе ( R1 ) в цепи делителя напряжения:

Многие электронные системы используют делители напряжения для снижения напряжения питания до более низкого уровня, после чего они подают это пониженное напряжение на вход другой части общей системы, для которой требуется это более низкое напряжение.

Вы можете использовать уравнение делителя напряжения для расчета выходного напряжения В out схемы делителя напряжения, показанной на следующем рисунке, следующим образом:

Схема на следующем рисунке делит питание 9 В на 5 В.

Эта схема делителя напряжения снижает 9-вольтовое питание до 5 вольт при В out .

Каково падение напряжения на резисторе в параллельной цепи? – Restaurantnorman.com

Чему равно падение напряжения на резисторе в параллельной цепи?

В параллельной цепи падение напряжения на каждой из ветвей равно приросту напряжения в аккумуляторе. Таким образом, падение напряжения одинаково на каждом из этих резисторов.Таким образом, падение напряжения на всех трех резисторах двух цепей составляет 12 Вольт.

Как рассчитать падение напряжения на резисторе?

Вы знаете сопротивление и ток (который одинаков везде в последовательной цепи). Падение напряжения для каждого резистора равно E(x) = I x R(x) для каждого резистора (x), т. е. R(1), R(2), R(3).

Как найти падение напряжения в комбинированной цепи?

Для определения падения напряжения на параллельных ветвях сначала необходимо определить падение напряжения на двух последовательно соединенных резисторах (R1 и R4).Уравнение закона Ома (ΔV = I • R) можно использовать для определения падения напряжения на каждом резисторе.

Какова формула падения напряжения?

Ток силой 9 А протекает по цепи с сопротивлением 10 Ом. Определить падение напряжения в цепи. V= 90 v….Дано:

ФОРМУЛЫ Ссылки по теме
Формула стороны квадрата Формула расчета удельного веса
Вывод формулы расстояния Формула расчета рН

Почему падение напряжения одинаково в параллельной цепи?

В параллельных цепях разность электрических потенциалов на каждом резисторе (ΔV) одинакова.В параллельной цепи падение напряжения на каждой из ветвей такое же, как прирост напряжения в аккумуляторе. Таким образом, падение напряжения одинаково на каждом из этих резисторов.

Как измерить падение напряжения на резисторе с помощью мультиметра?

Как измерить напряжение с помощью мультиметра

  1. Измерьте напряжение, подаваемое аккумуляторной батареей. Далее измерьте напряжение на резисторе.
  2. Измерьте напряжение на резисторе.
  3. Измерьте напряжение на светодиоде.
  4. Напряжение, подаваемое аккумулятором, падает на резистор и светодиод.

Как компенсировать падение напряжения?

Самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника между источником и нагрузкой, что снижает общее сопротивление. В системах распределения электроэнергии заданное количество энергии может передаваться с меньшим падением напряжения, если используется более высокое напряжение.

По какой формуле можно рассчитать падение напряжения в трехфазных цепях?

Падение напряжения будет: Падение напряжения = ( 2 x 1.29 Ом / килофут x 22 А x 50 футов) / 1000 = 2,84 В… Как рассчитать падение напряжения.

ТИП УСТАНОВКИ ФОРМУЛА ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Однофазная система Трехфазная система Падение В = 2 x Z x I x L / 1000 Падение В = 1,73 x Z x I X L / 1000

По какой формуле рассчитывается падение напряжения?

Падение напряжения на проводниках цепи можно определить путем умножения тока цепи на общее сопротивление проводников цепи: VD = I x R.

Чтобы рассчитать падение напряжения на резисторе, помните: вам поможет закон Ома (V=I*R). Найдите ток, протекающий через резистор, затем умножьте ток в амперах на сопротивление в омах, чтобы найти падение напряжения в вольтах.

Какова формула параллельного сопротивления?

Параллельное сопротивление — это когда «входная» сторона двух или более резисторов соединена, а «выходная» сторона этих резисторов соединена. Уравнение для параллельного соединения n резисторов: Req = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)..

Как рассчитать общее сопротивление параллельной цепи?

Общее сопротивление параллельной цепи должно быть меньше сопротивления любой отдельной ветви. Сопротивление измеряется в омах. Рассчитайте общее сопротивление, разделив общий ток на напряжение; это уравнение I = V/R известно как закон Ома.

Как рассчитать параллельное сопротивление?

Параллельные цепи. Рассчитайте параллельные сопротивления по следующей формуле: 1 / R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/Rn.Rn представляет собой общее количество сопротивлений нагрузки, включенных параллельно. Определите сопротивления одинаковых резисторов в параллельной цепи, взяв сопротивление одного из резисторов и разделив его на количество резисторов.

Напряжение в последовательной цепи | Формула и расчет падения напряжения — видео и стенограмма урока

Формула цепи для полного сопротивления

Рассмотрим электрическую цепь с тремя резисторами, соединенными последовательно.Формула цепи серии для полного сопротивления: {eq}R_{total}=R_1+R_2+R_3 {/eq}. В правилах последовательной схемы можно заменить несколько резисторов, соединенных последовательно, одним резистором, всего R , значение сопротивления которого равно прямому алгебраическому сложению всех сопротивлений.

Три резистора последовательно

Пример 1. Уравнения последовательной цепи для сопротивления

Для трех последовательно соединенных резисторов 5,8 и 7 Ом найдите общее сопротивление.

Решение:

Уравнения последовательной цепи диктуют, что резисторы, соединенные последовательно, складываются. Итак, общее сопротивление можно рассчитать по формуле: {eq}R_{total}=R_1+R_2+R_3 {/eq} подставим значения, чтобы получить: {eq}R_{total}=5+8+7=20 \Omega {/eq}, где {eq}\Omega {/eq} – условное обозначение единицы сопротивления, Ом.

Петля Кирхгофа и Закон Ома Серийная цепь

Густав Кирхгоф всесторонне изучил электрические цепи в 1845 году и обнаружил, что в замкнутом контуре любой электрической цепи полное изменение напряжения всегда равно нулю.Это называется правилом петли Кирхгофа, где ясно показано, что алгебраическое сложение напряжений при соблюдении полярности элементов электрической цепи в замкнутом контуре электрической цепи должно давать нулевой результат. Вращение контура должно происходить от положительного полюса к отрицательному полюсу источника питания, что приводит к отрицательному напряжению на каждом компоненте. Таким образом, формула петлевого правила Кирхгофа для трех резисторов, соединенных последовательно с батареей на В, всего : {eq}V_{total}-V_{1}-V_{2}-V_{3}=0 {/ экв}.Его можно изменить следующим образом: {eq}V_{total}=V_{1}+V_{2}+V_{3} {/eq}. Таким образом, все компоненты в уравнении, использующем правило цикла Кирхгофа, представляют собой вольты, и всегда помните, что цикл начинается с вращения положительного полюса батареи и заканчивается на отрицательном полюсе батареи.

Известный физик Георг Ом ввел важное понятие сопротивления любого проводника в электрической цепи. Ом обнаружил, что для любого проводника существует зависимость между напряжением и током. Закон Ома гласит, что в любом проводнике напряжение и сила тока прямо пропорциональны.Математическое представление закона Ома записывается следующим образом: {eq}V=R*I {/eq}, где R — постоянная, называемая сопротивлением проводника, и имеет единицу измерения {eq}\Omega {/ eq}, названный омом, в честь ученого. Формула закона Ома также может быть записана как: {eq}V=R*I {/eq}. Поскольку в последовательной цепи электрический ток постоянен, на элементах цепи изменяется только напряжение. Правило петли Кирхгофа предлагает способ расчета недостающих напряжений, а последовательная схема по закону Ома предлагает способ расчета сопротивлений.

Для последовательной цепи из трех резисторов известных номиналов, например, если известен ток, то напряжение на каждом резисторе можно рассчитать с помощью последовательной цепи по закону Ома. Кроме того, правило петли Кирхгофа помогает найти общее напряжение во всей последовательной цепи путем сложения всех трех напряжений, которые дают разность потенциалов батареи. В этом случае правило петли Кирхгофа помогло определить, какое напряжение источника приложено ко всей последовательной цепи.

Как рассчитать падение напряжения в последовательной цепи

Чтобы узнать, как рассчитать падение напряжения в последовательной цепи, вспомните правило Кирхгофа.Падение напряжения в последовательной цепи происходит из-за разного сопротивления элементов цепи. Каждый проводник или элемент цепи имеет внутреннее сопротивление, описываемое законом Ома, которое связывает его напряжение с проходящим электрическим током.

В последовательной цепи, когда электрический ток проходит через электрический элемент, такой как резистор или лампа, он испытывает сопротивление, вызывающее падение напряжения между двумя полюсами элемента. Итак, чтобы показать, как найти напряжение в последовательной цепи, используйте закон Ома вместе с правилом петли Кирхгофа для расчета падения напряжения на каждом элементе цепи.

Пример 2. Падение напряжения на резисторах в серии

Рассмотрим три резистора {eq}R_1=12 Ом, R_2= 6,0 Ом, R_3=4,0 Ом {/eq}. Электрический ток в последовательной цепи равен {eq}I=0,5 A {/eq}.

1- Найдите падение напряжения на каждом резисторе.

2- какое напряжение питания?

3- какое общее сопротивление в цепи?

Решение:

Три резистора последовательно

1- Используя закон Ома, падение напряжения на последовательно соединенных резисторах можно рассчитать по формуле: поскольку электрический ток остается одинаковым в последовательно соединенных цепях, подставьте I = 0.5 A.

Для резистора R1=12 тогда: {eq}V_1=12*0,5=6,0 {/eq} В, а напряжение на резисторе R1 равно 6,0 вольт.

Повторите те же шаги для R2 и R3, чтобы получить:

Для R2=6,0: {eq}V_1=6,0*0,5=3,0 {/eq} В, а напряжение на резисторе R2 равно 3,0 В.

Для R3 = 4,0: {eq} V_1 = 4,0 * 0,5 = 2,0 {/eq} В, а напряжение на резисторе R3 составляет 2,0 вольта.

2- Сейчас используется правило цикла Кирхгофа: {eq}V_{total}=V_{1}+V_{2}+V_{3} {/eq}, поэтому: {eq}V_{total}=6.0+3.0+2.0=11 {/eq} В, а общее напряжение или разность потенциалов источника питания составляет 11 вольт.

3- Чтобы найти общее сопротивление, запомните формулу для последовательно соединенных резисторов: {eq}R_{total}=R_1+R_2+R_3 {/eq} замените, чтобы получить: {eq}R_{total}=12+6,0 +4,0=22 Омега {/экв}, а общее сопротивление равно 22 Ом.

Обратите внимание, что применение закона Ома для источника питания может подтвердить правильность чисел: {eq}Vt=Rt*I {/eq} заменяя значения: {eq}Vt= 22*0,5=11 {/eq} В и что равно разности потенциалов источника питания.

Итак, в общем случае, если сопротивление равно 50 Ом, а сила тока равна I , то, применяя закон Ома: напряжение на сопротивлении равно 50*I вольт.

Закон Ома вместе с правилом контура Кирхгофа показывает, что источник питания в этом примере обеспечивает напряжение 11 В и пропускает электрический ток 0,5 ампера в последовательной цепи из трех резисторов с общим сопротивлением 22 Ом. Суммарное напряжение 11 вольт падает на трех резисторах в соответствии с каждым значением сопротивления, так что первый получает 6.0 вольт, второй 3,0 вольт, а третий резистор получает 2,0 вольта. Сложение трех напряжений должно дать общее напряжение, подаваемое источником.

Резюме урока

Электрическая цепь является последовательной, если электрические компоненты соединены спиной к спине, как цепь. В схеме серии разница в количестве зарядов между двумя точками называется напряжением или разностью потенциалов. Напряжение в последовательной цепи падает на каждом компоненте, а электрический ток остается прежним.

Чтобы узнать, как рассчитать падение напряжения в последовательной цепи, вспомните правило Кирхгофа, согласно которому общее напряжение в замкнутой последовательной цепи равно напряжению источника питания. Закон Ома помогает рассчитать напряжение на электрическом компоненте, зная электрический ток и внутреннее сопротивление компонента. Для последовательной цепи из трех резисторов формула последовательной цепи для общего сопротивления имеет вид: {eq}R_{total}=R_1+R_2+R_3 {/eq}.

Как рассчитать падение напряжения на резисторе в параллельной цепи

— Как философия научной коммуникации может изменить наши представления о науке Принцип свободной энергии: что может стать следующей крупнейшей революцией в науке психическое здоровье среди расовых и этнических меньшинств Рецензия на книгу: «Взломщик кода: Дженнифер Дудна, редактирование генов и будущее человеческой расы» Уолтера Айзексона. Объяснение скрытых марковских моделей (HMM) с использованием Pac-Man! Политическая сила вируса Можем ли мы загрузить наши мысли в компьютеры? Жизнь и логика: «Понятие жизни Гегеля» Карен Нг Книги ни о чем: На смерть романа Откуда берутся числа? Философы искали ответы.Философ Уильям Джеймс объяснил, почему жизнь стоит того, чтобы жить С цифровым мультиметром Как преобразовать пройденные мили в мили в час Как найти конечную скорость любого объекта Руководство журналиста по статистике Новая красота математики Как создать интерактивные сетевые графики (из Twitter или где-либо еще) с помощью Python Создать облако слов в единая строка Python Global Mapping of Critical Minerals Обзор глубокого обучения с помощью Python Анализ веб-страниц с помощью Python Made Easy Научные письменные ресурсы Список контактов FOIA Введение в философию Введение в этику Сравнение меди в США.S. Эпистемология и метафизика причинности Контекстуальное возникновение Вычислительная теория разума Как оценить скорость ветра с помощью флага Не читайте эту книгу, если хотите найти решения в жизни Поднять тревогу: риторика об изменении климата Что делает нас особенными Могу ли я взимать плату Две батареи 6V последовательно? Связь между познанием и эмоциями Как проверить двигатель компрессора кондиционера и пусковой конденсатор Как откалибровать осциллограф Как собрать портативный генератор на 12 В Как рассчитать напор погружного насоса Как рассчитать коэффициенты отклика ГХ Как рассчитать импульс Как Расчет микродеформации Как рассчитать плотность энергии Преимущества двигателей с конденсаторным пуском и конденсаторным двигателем Как рассчитать плавучесть трубы Как рассчитать противовесы Как рассчитать KCAT и VMAX Как рассчитать силу резания Как рассчитать крутящий момент двигателя постоянного тока Как рассчитать жесткость сердечника Могу ли я заряжать две батареи 6 В последовательно? Как рассчитать номер спецификации трубопровода Как рассчитать задержку вращения Как рассчитать скорость сдвига Как рассчитать теоретические плиты Как рассчитать коэффициент полезного действия Как рассчитать линейное напряжение Как связаны плотность, масса и объем? Как рассчитать Mawp Как рассчитать RPD Как рассчитать вес бетона Как рассчитать вес стали Как рассчитать угол от подшипника Как рассчитать уровни люкса Как рассчитать уровни перепада давления Как нарисовать масштабную линейку Как рассчитать высоту С помощью секстанта Как измерить силу магнитов Для чего используются шарикоподшипники? Как составить кривую дистилляции Как зарядить несколько 12-вольтовых аккумуляторов в линии Различия между поликрилом и полиуретаном Законы движения маятника Как рассчитать поверхностный сток Применение линейного расширения в технике Как рассчитать коэффициент частоты в химической кинетике Как цифро-аналоговое преобразование Конвертер работает? Как преобразовать 26 Tpi в метрические Как построить клетку Фарадея Применение преобразователей Как рассчитать несущую способность грунтов Как рассчитать падение напряжения на резисторе в параллельной цепи Различные гидравлические системы Как рассчитать обмотку трансформатора Как рассчитать Рассчитать RMSD Как рассчитать эффективность работы Преимущества полупроводников Как построить генератор электромагнитного поля Как рассчитать электрический заряд Чем параллельная цепь отличается от последовательной? Как связаны плотность, масса и объем? Как рассчитать электроэлемент Как рассчитать силу тока в последовательной цепи Как рассчитать коэффициент трансформации трансформатора Время и мечты в политических волнениях Как рассчитать скорость разряда батареи Как построить самодельную батарею Что такое сопротивление постоянному и переменному току? Применение преобразователей Основы намотки катушек Как создать магнитное динамо Разница между законом и принципом в физике Принципы работы автоматического переключателя резерва Как рассчитать подъемную силу Как рассчитать солнечную инсоляцию Характеристики параллельной цепи Как рассчитать освещенность Как Выпрямитель работает? В чем разница между масштабом и балансом? Преимущества и недостатки газификации угля Как работают магнитные поля? В чем разница между 4D и 3D? Чем опасны электромагниты? Как рассчитать плотность воздуха Как изготавливают стальные трубы? Что заставляет магниты отталкиваться? Что такое магнитометр? Как рассчитать энергию рентгеновского излучения Как сохранить воду и электричество в вашем доме Как определить полярность электролитического конденсатора Как измерить плотность бензина Как рассчитать сферичность Почему батареи разряжаются? Сколько линз в сложном микроскопе? Как создать лазерный луч Как подключить диоды Как рассчитать кубические футы бревна Как рассчитать давление в резервуаре Как работает амперметр? «Не в нашей природе», стихотворение «Догадки Вейля»: рассказ о математике, философии и искусстве Neuralink: привлекательность интерфейсов «мозг-компьютер» Прямая трансляция науки За подозрительность может дорого стоить Как мозг упрощает вещи Подход машинного обучения к традиционной китайской медицине Нейронаучная основа сознания Метамодернистское повествование о генной инженерии Признание и репрезентация: две стороны одной медали Факультет философии дает студентам возможность решать этические проблемы в области науки о данных Индекс цифрового разрыва измеряет экономическое неравенство в Индиане Анализ на основе данных раскрывает данные наука перспективы трудоустройства Глубокие сверточные нейронные сети как модели зрительной системы Головная боль короля: история об искусственном интеллекте Гуманистическая парадигма психических заболеваний Целенаправленное мышление для более мудрого завтра Поиск смысла в исследованиях фМРТ Можно ли свести психические состояния к нейробиологическим состояниям? Описание нашего мира через философию, науку и кофе Введение в философскую этику Нейроэтика: хрупкий баланс нейробиологии и морали Мозг использует около 1.5 мегабайт на изучение языка «Погоня за истиной», вилланель «Плач математика», вилланель Стать лучшим исследователем История, выходящая за пределы науки Гостевой пост — «Аристотель и фальшивые новости: почему понимание риторики освещает правдоподобные аргументы» «Управляемый тьмой», стихотворение о страхе Искусственный интеллект переопределяет реальность и самость Прославление жизни и творчества лауреата Нобелевской премии Кристиана Б. Анфинсена Красота логики на протяжении всей истории Создание великой истории об искусственном интеллекте «Франкенштейн» и вмешательстве в природу Любой , даже вы, можете быть ученым «Китайская комната» аргумент: как думает компьютер «Свет в тюремной камере» мемуары краткий обзор Жуткая долина, как ее рассказывали древние греки Искусственный интеллект древности: «роботы» Древней Греции Краткое обновление Монреальской декларации по ответственному ИИ Новый веб-сайт: «История искусственного интеллекта» Как улучшить свои моральные рассуждения в цифровая эпоха Как видеоигра 2001 года предупредила нас об опасностях искусственного интеллекта и генной инженерии Бессмертие научного письма Наука и философия молчания Искусство встречается с наукой: пределы и этика нейроэстетики Наука, математика и философия ритма » Чрезвычайно громко и невероятно близко»: наука, эстетика и этика художественной литературы о травмах «Преодоление страха перед поэзией» Стоицизм для улучшения вашей жизни Изучение современной парадигмы искусственного интеллекта (с помощью философа Томаса Куна) Современная парадигма вычислительной техники Подходы к психическим заболеваниям Получение лучшего из обоих миров с помощью журналистики данных Под вашей кожей: молекулы и клетки для прикосновения и боли Как сохранить интеллектуальный характер в эпоху фальшивых новостей Как война формирует страну: обзор «Принадлежности» воспоминаний Норы Круг Клода Шеннона, отца теории информации. Кодирование и декодирование с помощью моделей стохастических нейронов. классической музыки?» Личностно-философский взгляд О природе причинно-следственной связи: выборы и рак «Что такое искусство?» Обращение к философии за ответами Врач Рита Харон о том, как истории важны для медицины Роль нейронных сетей в машинном обучении Взгляд на философа Пола Фейерабенда, индивидуалиста с богатым воображением Медитативные размышления о симметрии по отношению к природе красоты Как стать тем, кто вы есть, согласно Ницше Методы описания и объяснения в неврологии Обучение с подкреплением: Super Mario, AlphaGo и не только Интервью с Адамом Крухтеном, ученым эпохи Возрождения высочайшего уровня Изучение нейровизуализации с использованием машинного обучения SeqAcademy: образовательный конвейер для RNA-Seq и ChIP-Seq анализ Наука захватывает воображение публики Находка сокровищ в Национальном институте здравоохранения Интервью с Каденс Бамбенек, творческой душой, сочетающей любовь к слову и науке Интервью с Энн Макговерн, книжным червем, раскрывающим таинственную природу науки Интервью с Николеттой Ланезе, эрудитом из «фундаментальная взаимосвязь всех вещей». интервью с Кайлой Уайлс, писательницей, ищущей путь для себя В защиту тьмы (от вселенной к нашей душе) Мечты, формирующие моральный ландшафт (и не дающие нам уснуть) Чему ученые могут научиться у предпринимателей Философия в основе бессильной политики Гостевой пост : «3 совета по созданию более гибких команд» Венди Десслер «Что должна означать наука?» Аналитический ум в нестабильном мире Университет как четырехлетнее преобразование Фурье Стремление к науке ради искусства Компьютерная биология раскрывает секреты выращивания риса Аналогии и выбор слов формируют политический дискурс Игра в цифровую эпоху может помочь понять литературу, профессор Профессор говорит, что исследование мужских противозачаточных средств, возможно, имело сексистскую предвзятость Журналисты в пост-обществе и возвращаются к неправде образование Закономерности природы, раскрытые математикой Лауреат Нобелевской премии по физике просматривает историю Вселенной после выборов У.Отношения между США и Россией могут быть хаотичными, говорят профессора Всемирно известный философ расскажет о сознании Переработка углерода может повысить энергоэффективность Профессора социологии стремятся положить конец стигматизации психического здоровья Ученые должны информировать общественность о ГМО, говорит профессор химии АйЮ, физик, рассказывает историю Исследование, получившее Нобелевскую премию Женщины-философы выступают против сексизма Химическая супрамолекула меняет научную теорию и может бороться с ядерными отходами Профессор оспаривает предположения об исламе Профессор информатики исследует, как думают компьютеры Студенты начинают вести научный блог, чтобы просвещать общественность Исследование завершается тем, почему женщины испытывают оргазм Суэйн Холл Уэст ремонт строит чувство общности Квантовое превосходство раздвигает границы компьютеров Профессор изучает истории красоты, чтобы прославить гуманитарные науки Бывшие сотрудники Центра Пойнтера, программа находит новые возможности Студенческая организация повышает осведомленность о психических заболеваниях Профессор SPEA переосмысливает токсикологические исследования Ps Исследователи психологии объясняют, как бороться с кризисом репликации Исследователи искусственного интеллекта учат компьютеры думать, как люди Междисциплинарное сотрудничество решает проблемы мозга Профессор Индианского университета объединяет науку и философию для изучения болезней Профессора Индийского университета начинают биоинженерные исследования Студенты бакалавриата проводят летние исследования за границей Ловкий совет Аристотеля на навыки на рабочем месте — и везде в жизни Умственная усталость сказывается на душе Ностальгия, сети и нюансы Pokémon Go Руководство по исследованиям и стажировкам для студентов (REU) Вот взгляд на Великобританию, от ученых из-за океана Этика в круиз-контроль: дилеммы самостоятельного вождения Биология, основанная на физике, и слепота к абстракции Кому есть дело до больных? Моральные основы психического здоровья Генетический моральный кодекс Марио Чейз: простая игра в кошки-мышки Чтение мыслей: понимание того, как мозг учится Сизифов кошмар История счастливой случайности Твердыня Google в нашем здоровье Хроническая дискриминация в Медицинской школе IU Protect прозрачность в республике данных Нейронаука и философия занимают позицию Размышления о моей карьере в Indiana Daily Student Совершенствование научных исследований с обучением Ограничения искусственного интеллекта Ученые тоже люди Наука дает решения медленно, но верно Когда следует доверять ученому В восторге от инженерной мысли в АйЮ Выжить в одиночном заключении Сопротивляться коммерциализации колледжа Строить и брендировать студента Истории, которые разрушают Не позволяйте вашим мемам быть мемами Держать науку под прицелом Генный драйв – сесть за руль против малярии Хаос под контролем (от бабочек до Гитлера) Как начать блог правильный путь – меньше значит больше Когда физика ТС и философы сталкиваются Не можем остановить богов от генной инженерии Наши хрупкие умы под наблюдением Чудовища, с которыми мы сражаемся (и тех, кого мы спасаем) в наших смоделированных ужасах Сексизм в науке Почему изучение этики не делает вас более этичными Идти на риск ради светлое будущее Нам нужны философы – и гуманитарные науки тоже Никогда не позволяйте школьному обучению мешать образованию Самоуспокоенность в медико-промышленном комплексе Ни один ученый не должен обладать всей этой властью Перекрестный анализ нейробиологии Защита конфиденциальности данных о психическом здоровье Физика Цвет песни: Взгляд на синестезию Война в науке на войне Осмысление статистики Теория всего для всех Психическое заболевание как язык Много ли мы знаем о мозге? Современный взгляд на англофонию науки Философия жизни в IU: о волонтерстве, лидерстве и всесторонности Вечный поиск красоты Дугласом Хофштадтером Вы бромид? Узнайте, ответив на эти три простых вопроса! Элегантность в науке Редактировать гены нечего бояться Бросьте вызов статус-кво: преимущества и ограничения академической свободы Синдром самозванца: благородное смирение или постыдная неуверенность? «Мы — это то, что мы делаем»: американская мечта и образование Как сделать красивую научную презентацию Дестигматизация психических заболеваний: исследование депрессии Зачем IU нужна научная коммуникация Академия и STEM? Самоанализ.Мой совет начинающим первокурсникам Как приобрести профессиональные навыки: «Не ставьте Декарта впереди лошади» ДНК Pac-Man: биологический поворот охотника за ЛСД Фактически точные сведения о фактоидах Что такое биоинформатика? Должна ли конкурентоспособность стимулировать образование? Академическое выгорание: перерывы и отказ от привычек «Что в розе? То, что мы называем именем»: семиотика в науке (неправильные) причины стать врачом: точка зрения специалиста по медицинской этике.Применение, таксономия Блума. Природный талант к естественным наукам. Переосмысление себя и свобода от отвлекающих факторов. Извлечение ценности из наших историй. Признак зрелого человека Надлежащая риторика о цели обучения в колледже Цель искусства и красота науки Искусство задавать вопросы Мифы в медицине: эпистемология, стоящая за так называемыми «конфликтами интересов» На Ценность университетского образования: точка зрения профессора философии Логика и перекресток философии, математики и естественнонаучного обучения Зачем мы учимся: призыв к действию для всех студентов Домедицинский мотив: любопытство, практичность и цифры Что студенты домедицинского образования может учиться у гуманитариев. Неопределенность стохастических моделей и человеческая смертность Парят, как бабочка; жалить как пчела.Содействие обсуждению этики Программирование для физики элементарных частиц – моделирование методом Монте-Карло и цепи Маркова Важность хеширования самой длинной общей последовательности и NumPy Сравнение методов выравнивания генома Генетические инверсии, Билл Гейтс и блины Помощь другим студентам с наградами и возможностями для студентов бакалавриата карт за минуту» или «Почему у вас потрясающая неиспользованная память» Как мне подготовиться к исследовательской стажировке (или как мне добиться успеха в моей исследовательской лаборатории)? «Отключи и перезаряди» — моя постерная презентация и то, чему я научился во время стажировки. Построение кучи. Тестирование графов на предмет двудольности. Графы де Брюжина и Velvet Optimizer. стажировка – по биоинформатике и математике и всему новому Новичок в блоге

Пример расчета падения напряжения на резисторе.Что такое падение напряжения

Есть еще способ снижения напряжения на нагрузке, но только для цепей постоянного тока. Смотрите об этом здесь.

Вместо добавочного резистора используется цепочка последовательно соединенных в прямом направлении диодов.

Все дело в том, что при протекании тока через диод на нем «прямое напряжение» равно, в зависимости от типа диода, мощности и протекающего через него тока — от 0.от 5 до 1,2 вольта.

На германиевом диоде напряжение падает от 0,5 до 0,7В, на кремниевом от 0,6 до 1,2В. Исходя из того, на сколько вольт вам нужно понизить напряжение на нагрузке, включите соответствующее количество диодов.

Для понижения напряжения на 6 В необходимо включить примерно: 6 В: 1,0 = 6 кремниевых диодов, 6 В: 0,6 = 10 германиевых диодов. Самые популярные и доступные кремниевые диоды.

Приведенная выше схема с диодами, более громоздкая по исполнению, чем с простым резистором.Зато, выходное напряжение в схеме с диодами более стабильно и слабо зависит от нагрузки. В чем разница между этими двумя способами снижения выходного напряжения?

На рисунке 1 — добавочное сопротивление — резистор (сопротивление провода), на рисунке 2 — добавочное сопротивление — диод.

Резистор (сопротивление провода) имеет линейную зависимость между проходящим через него током и падением напряжения на нем. Во сколько раз увеличится ток, во столько же раз увеличится падение напряжения на резисторе.

Из примера 1: если параллельно лампочке подключить еще одну, то ток в цепи увеличится с учетом суммарного сопротивления двух лампочек до 0,66 А. Падение напряжения на удлинительном резисторе составит: 12 В. Ом * 0,66 А = 7,92 В На лампочках останется: 12 В — 7,92 В = 4,08 В. Они сгорят в тепле пола.


Совсем другая картина будет, если вместо резистора будет цепочка из диодов.

Зависимость между током, протекающим через диод, и напряжением, падающим на него, нелинейна. Ток может увеличиться в несколько раз, падение напряжения на диоде увеличится всего на несколько десятых долей вольта.

Тех. чем больше ток диода, тем (по сравнению с резистором) меньше увеличивается его сопротивление. Падение напряжения на диодах мало зависит от тока в цепи.

Диоды в такой схеме выполняют роль стабилизатора напряжения.Диоды необходимо выбирать по максимальному току в цепи. Максимально допустимый ток диодов должен быть больше, чем ток в рассчитываемой цепи.

Падения напряжения на некоторых диодах при токе 0,5 А приведены в таблице.

В цепях переменного тока в качестве добавочного сопротивления можно использовать конденсатор, индуктивность, динистор или тиристор (с добавлением цепи управления).

Итак, резистор … Основной элемент конструкции электрической схемы.

Работа резистора до предельного тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничение тока . То есть без резистор цепочка течет большой ток встроенный резистор — ток уменьшился. Это его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи производит тепло.

Пример лампочки

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже.Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток , проходящий по цепи. И Резистор . Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи будет протекать большой ток , например, 0,75А. Свет горит ярко. В цепь был встроен резистор — появился ток в виде грозного барьера протекающий по цепи ток уменьшился до 0,2А. Свет менее яркий. Стоит отметить, что яркость, с которой горит свет, также зависит от напряжения на нем.Чем выше напряжение, тем ярче.

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения . Барьер не только задерживает ток , но и «съедает» часть напряжения, подаваемого источником питания в цепь. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. У нас есть источник питания 12 вольт. На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочка и резистор . Включаем цепь без резистора (слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — на нем упала часть напряжения. Вольтметр (внизу диаграммы справа) показывает 5В. Остальные 12В-5В=7В остались на лампочке. Вольтметр на лампочке показывал 7В.


Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в цифровом плане и призваны пояснить суть процесса, происходящего в резисторе .

Основная характеристика резистор — сопротивление . единица измерения сопротивления — Ом (Ом, Ом).Чем больше сопротивление тем больший ток он способен ограничить тем больше тепла он излучает, тем больше падает напряжение на нем.

Основной закон всего электричества. Напряжение межсоединений (В), Сила 90 205    Текущее 90 206 (I) и Сопротивление (R).

Эти символы могут интерпретироваться человеческим языком по-разному. Главное уметь подать заявку на каждую конкретную сеть. Давайте воспользуемся законом Ома для нашей цепи с резистором и лампой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора , в котором ток  от источника питания до 12В будет ограничен 0.2. При этом сопротивление лампочки считаем равным 0,

В=I*R=>R=V/I=>R=12В/0,2А=>R=60Ом

Так. Если встроить в цепь источник питания и лампочку сопротивление сопротивление 60 Ом, то ток цепи будет 0,2А.

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощность резистора является одним из важнейших при построении схем реальных устройств.

Мощность электрического тока на любом участке цепи равно произведению тока, протекающего по этому участку , на напряжение на этом участке цепи.P = I * U. Единица измерения 1 Вт.

Когда ток протекает через резистор , выполняется работа по ограничению электрического тока . При выполнении работы выделяется теплота. Резистор   рассеивает это тепло в окружающую среду. Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеять выделяющееся внутри него тепло, сильно нагреется и сгорит. Что произойдет в результате этого инцидента, зависит от вашей личной удачи.

Характеристическая мощность резистора — это максимальный ток, который он способен выдержать и не перегреваться.

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Так. Имеем ток , проходящий по цепи (и, следовательно, через резистор ), равный 0,2А. Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — то самое 5, которое показывает вольтметр резистор ).Это означает, что мощность ток через резистор равен P = I * V = 0,2A * 5V = 1 Вт. Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее (а лучше больше) 1Вт. В противном случае он перегреется и выйдет из строя.

Соединительные резисторы

Резисторы в электрических цепях имеют последовательное и параллельное соединение .

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов составляет сумму сопротивлений каждого резистора в совокупности:


С параллельным соединением   общее сопротивление резисторов   рассчитывается по формуле:


Есть вопросы? Написать комментарий.Мы ответим и поможем разобраться =)

Каждый уважающий себя радиомастер должен знать формулы расчета различных электрических величин. Ведь при ремонте электронных устройств или сборке электронных самоделок часто приходится проводить такие расчеты. Не знать таких формул очень сложно и долго, а иногда и невозможно справиться с такой задачей!

Первое, что вам нужно усвоить, это то, что ВСЕ БАНКИ В ФОРМУЛАХ УКАЗЫВАЮТСЯ В АМПЕРАХ, ВОЛЬТАХ, ОМАМ, МЕТРАХ И КИЛОГЕРТАХ.

Закон Ома.

Известен из школьного курса физики права ОМА. Он строит большую часть расчетов в электронике. Закон Ома выражается тремя формулами:

Где: I — сила тока (А), U — напряжение (В), R — присутствующее в цепи сопротивление (Ом).

Теперь рассмотрим на практике использование формул в радиолюбительских расчетах.

Сопротивление гасящего резистора рассчитывается по формуле:   R = U/I

Где: U — избыточное напряжение, которое необходимо погасить (В), I — ток, потребляемый цепью или устройством (А).

Расчет мощности гасящего резистора проводят по формуле: P = I 2 R

Где I — ток, потребляемый цепью или устройством (А), R — сопротивление резистора (Ом).

Падение напряжения на сопротивлении можно рассчитать по формуле: U пад = RI

Где R — сопротивление гасящего резистора (Ом), I — ток, потребляемый устройством или цепью (А).

Где P — мощность устройства (Вт), U — напряжение питания устройства (В).

Где I — ток, потребляемый устройством (А), U — напряжение питания устройства (В).

Где ƒ — частота в килогерцах, ƛ — длина волны в метрах.

Где ƛ — длина волны в метрах, ƒ — частота в килогерцах.

Рассчитать номинальную выходную мощность звуковоспроизводящего устройства (усилителя, проигрывателя и т.п.) можно по формуле:   P = U 2 вых. / R ном .

Где U 2 — напряжение звуковой частоты на нагрузке, R — номинальное сопротивление нагрузки.

И напоследок еще несколько формул. По этим формулам проводят расчет сопротивления и емкости резисторов и конденсаторов в тех случаях, когда есть необходимость в параллельном или последовательном соединении.

Расчет двух параллельно соединенных резисторов производят по формуле: R = R 1 R 2 / (R 1 + R 2)

Где R 1 и R 2 — сопротивление первого и второго резистора соответственно (Ом).

Расчет сопротивления более чем двух параллельно соединенных резисторов проводят по формуле:   1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R н …

Где R 1 , R 2 , R н … — сопротивления первого, второго и последующих резисторов соответственно (Ом).

Расчет емкости нескольких параллельно соединенных конденсаторов проводят по формуле: С = С 1 + С 2 + С н …

Где С 1 , С 2 и С н — емкость первого, второго и последующих конденсаторов соответственно (мФ).

Расчет емкости двух последовательно соединенных конденсаторов проводят по формуле: C = C 1 C 2 / C 1 + C 2

Где С 1 и С 2 — емкости первого и второго конденсаторов соответственно (мФ).

Расчет емкости более двух последовательно соединенных конденсаторов проводят по формуле:

Понятия и формулы

На каждом сопротивлении r при прохождении тока I возникает напряжение U = I∙r, которое принято называть падением напряжения на этом сопротивлении.

При наличии в электрической цепи только одного сопротивления r на этом сопротивлении падает все напряжение источника U f .

Если в цепи два сопротивления r1 и r2 соединены последовательно, то сумма напряжений на сопротивлениях U1 = I∙r1 и U2 = I∙r2, т.е.е. падения напряжения, равно напряжению источника: Uперс = U1 + U2.

Напряжение источника питания равно сумме падений напряжения в цепи (второй закон Кирхгофа).

Примеры

1. Какое падение напряжения возникает на нити накала лампы сопротивлением r = 15 Ом при прохождении тока I = 0,3 А (рис. 1)?

Рис. 1.

Рассчитывается падение напряжения: U = I ∙ r = 0,3 ∙ 15 = 4,5 В.

Напряжение между точками 1 и 2 лампочки (см. схему) равно 4.5 В. Лампочка нормально светит, если через нее проходит номинальный ток или если номинальное напряжение находится между точками 1 и 2 (номинальный ток и напряжение указаны на лампочке).

2. Две одинаковые лампочки напряжением 2,5 В и силой тока 0,3 А соединены последовательно и подключены к карманной батарейке напряжением 4,5 В. Какое падение напряжения образуется на выводах отдельных лампочек ( рис. 2)?

Рис. 2

Одинаковые лампочки имеют одинаковое сопротивление r.При последовательном соединении через них проходит один и тот же ток I. Отсюда следует, что они будут иметь одинаковое падение напряжения, сумма этих напряжений должна быть равна напряжению источника U = 4,5 В. Каждая лампочка имеет напряжение 4,5:2 = 2,25 В.

Вы можете решить эту проблему последовательным вычислением. Сопротивление лампочки рассчитывается из следующих данных: rl = 2,5/0,3 = 8,33 Ом.

Ток в цепи I=U/(2r)=4,5/16,66=0,27 А.

Падение напряжения на лампочке U = Irl = 0.27 ∙ 8,33 = 2,25 В.

3. Напряжение между рельсом и контактным проводом трамвайного пути 500 В. Для освещения используются четыре одинаковые лампы, соединенные последовательно. На какое напряжение следует выбирать каждую лампу (рис. 3)?

Рис. 3

Одинаковые лампы имеют одинаковое сопротивление, через которое проходит одинаковый ток. Падения напряжения на лампах также будут одинаковыми. Значит, на каждую лампу будет 500:4=125 В.

4. Две лампы мощностью 40 и 60 Вт с номинальным напряжением 220 В соединены последовательно и подключены к сети напряжением 220 В.Какое падение напряжения происходит на каждом из них (рис. 4)?

Рис. 4.

Первая лампа имеет сопротивление r1 = 1210 Ом, а вторая r2 = 806,6 Ом (в нагретом состоянии). Ток, проходящий через лампу, I = U / (r1 + r2) = 220 / 2016,6 = 0,109 А.

Падение напряжения на первой лампе U1 = I ∙ r1 = 0,109 1210 = 132 В.

Падение напряжения на второй лампе U2 = I ∙ r2 = 0,109 806,6 = 88 В.

На лампе с большим сопротивлением большее падение напряжения и наоборот.Интенсивность нитей накала обеих ламп очень слабая, но у 40-ваттной лампы она несколько сильнее, чем у 60-ваттной.

5. Чтобы напряжение на двигателе Д (рис. 5) было 220 В, напряжение в начале длинной линии (на электростанции) должно быть больше 220 В на величину на линии. Чем больше сопротивление линии и ток в ней, тем больше падение напряжения на линии.

Рис. 5.

В нашем примере падение напряжения в каждом линейном проводе составляет 5 В.Тогда напряжение на шинах силовой установки должно быть равно 230 В.

6. От аккумуляторной батареи напряжением 80 В потребитель питается током 30 А. Для нормальной работы потребителя допустимо падение напряжения 3 % в алюминиевых проводах сечением 16 мм2. Каким может быть максимальное расстояние от батареи до потребителя?

Допустимое падение напряжения в сети U = 3/100∙80 = 2,4 В.

Сопротивление проводов ограничивается допустимым падением напряжения rпр = U/I = 2.4/30 = 0,08 Ом.

По формуле определения сопротивления вычисляем длину проводов: r = ρ∙l/S, откуда l = (r∙S)/ρ = (0,08∙16)/0,029 = 44,1 м.

Если потребитель удален от батареи на 22 м, то напряжение на нем будет меньше 80 В на 3%, т.е. равно 77,6 В.

7. Телеграфная линия протяженностью 20 км выполнена из стальной проволоки диаметром 3,5 мм. Обратку заменяют заземлением через металлические шины.Переходное сопротивление между шиной и землей r3 = 50 Ом. Каким должно быть напряжение батареи в начале линии, если сопротивление реле в конце линии rp = 300 Ом, а ток реле I = 5 мА?

Рис. 6

Схема подключения показана на рис. 6. При нажатии телеграфной клавиши в месте передачи сигнала реле в приемном пункте в конце линии притягивается якорь К, который в свою очередь своим контактом включает катушку записывающего аппарата.2) / 4 = 9,6 мм2.

Сопротивление линии rl = ρ = l/S = 0,11∙20000/9,6 = 229,2 Ом.

Полученное сопротивление равно r = 229,2 + 300 + 2 ∙ 50 = 629,2 Ом.

Напряжение источника U = I ∙ r = 0,005 629,2 = 3,146 В; U≈3,2 В.

Падение напряжения в линии при прохождении тока I = 0,005 А составит: Il = I ∙ rl = 0,005 229,2 = 1,146 В.

Относительно небольшое падение напряжения в линии достигается за счет малой величины тока (5 мА). Поэтому в пункте приема должно быть чувствительное реле (усилитель), которое включается слабым импульсом 5 мА и своим контактом включает другое, более мощное реле.

8. Насколько велико напряжение на лампах в схеме рис. 28, когда: а) двигатель не заведен; б) двигатель запускается; в) работающий двигатель.

Двигатель и 20 ламп включены в сеть напряжением 110 В. Лампы рассчитаны на напряжение 110 В и мощность 40 Вт. Пусковой ток двигателя Ip = 50 А, номинальный ток In = 30 А.

Питающий медный провод сечением 16 мм2 и длиной 40 м.

Из рис.7 и условия задачи показывают, что ток двигателя и ламп вызывает падение напряжения в линии, поэтому напряжение на нагрузке будет меньше 110 В.

Рис. 7

U = 2∙Uл + Uламп.

Отсюда напряжение на лампах Uламп = U-2∙Uл.

Необходимо определить падение напряжения в линии при разных токах: Iл = I ∙ rл.

Сопротивление линии

2 ∙ rl = ρ ∙ (2 ∙ l) / S = 0,0178 (2 40) / 16 = 0,089 Ом.

Ток, проходящий через все лампы

20 ∙ Iламп = 20 ∙ 40/110 = 7.27 А.

Падение напряжения в линии при включении только ламп (без двигателя),

2 ∙ Ul = Iлампа ∙ 2 ∙ rl = 7,27 0,089 = 0,65 В.

Напряжение на лампах в этом случае равно:

Uламп = U-2∙Uл = 110-0,65 = 109,35 В.

При запуске двигателя лампы будут светить слабее, так как падение напряжения в линии больше:

2 ∙ Uл = (Iламп + Iдв) ∙ 2 ∙ rл = (7,27 + 50) ∙ 0,089 = 57,27 ∙ 0,089 = 5,1 В.

Минимальное напряжение на лампах при запуске двигателя составит:

Uламп = Uc-2 ∙ Ul = 110-5.1 = 104,9 В.

При работающем двигателе падение напряжения в линии меньше, чем при пуске двигателя, но больше, чем при выключенном двигателе:

2 ∙ Uл = (Iламп + Iном) ∙ 2 ∙ rl = (7,27 + 30) ∙ 0,089 = 37,27 ∙ 0,089 = 3,32 В.

Напряжение на лампах при нормальной работе двигателя равно:

Uламп = 110-3,32 = 106,68 В.

Даже небольшое снижение напряжения на лампах по отношению к номинальному сильно влияет на яркость освещения.

Delmar Cengage Learning Companions — анализ цепей: теория и практика, 3e

Online Companion: Анализ цепей: теория и практика, 3e

РеалАудио для главы 5

Кирхгофа Закон о напряжении
Закон Кирхгофа о напряжении — один из самых полезных законов в электротехнике. схемы. В нем указано:
Сумма падений и подъемов напряжения в замкнутом контуре. равно нулю .Этот важный закон в равной степени относится к простые схемы, а также самые сложные схемы. Чтобы Чтобы иметь возможность применять этот закон, необходимо установить несколько руководящих принципов.

Изучите простую последовательную цепь, показанную на рис. 5-7. Обратите внимание, что схема показывает направление условного тока I как исходящего из положительный вывод источника напряжения и окончание на отрицательном Терминал. Определяется полярность падения напряжения для каждого резистора используя это направление.Всегда рекомендуется указывать полярность падения напряжения на каждом резисторе в цепи до использования Кирхгофа Закон напряжения. Когда мы исследуем схему на рис. 5-7, мы видим, что это простая последовательная цепь имеет только один контур. Анализируя эту схему, мы может начинаться в любом месте цепи и завершать один полный цикл в любой по часовой стрелке или против часовой стрелки. Кирхгофа Закон о напряжении будет действовать независимо от нашего выбора.

Если мы начнем с точки a и решим двигаться по часовой стрелке (а именно, следуя направлению тока I , первый компонент мы видим источник напряжения. Обратите внимание, что мы идем от отрицательного клемму источника к положительной клемме. Ясно, что это представляет повышение напряжения в том направлении, в котором мы идем. Повышение напряжения в направление по часовой стрелке представлено как положительное напряжение.

Далее считаем напряжение на резисторах. Следуя направлению тока мы видим, что напряжение на R1 идет от высокого потенциала к более низкому потенциалу (представляющему падение напряжения в выбранном направлении). В соответствии с соглашением падению напряжения присваивается отрицательный знак. Продолжаем по контуру и включаем падения напряжения на R 2 и Р 3 .Наконец, мы возвращаемся к тому моменту, когда начал.

В виде уравнения закон напряжения Кирхгофа позволяет нам записать далее:

Э – В1 – V2 – V3 = 0 В


На этой иллюстрации мы решили начать с нижнего левого угла петлю и следуйте по часовой стрелке. этот метод уже не правильный чем если бы вы решили начать, например, с точки c и следовать циклу в направлении против часовой стрелки.Единственное соображение заключается в том, что вы должен убедиться, что вы прошли один полный цикл.

Теперь попробуем следовать схеме, показанной на рис. 5-8. Скорее чем использовать начальную точку и направление примера 5-2, выберите несколько другую начальную точку и объезжайте круг по кругу против часовой стрелки. направление. Например, начнем с правого верхнего угла схема. Если мы сдвинемся влево от этой точки, мы увидим напряжение резистора . V 1 представляет рост в этом направлении.В результате этого напряжению присваивается положительный знак.

Далее движемся по петле к источнику напряжения. В выбранном направлении, мы видим, что источник напряжения представляет собой падение потенциала, переход от положительного к отрицательному. Следовательно, это напряжение представляется как негатив. Напряжения резисторов В 5 , В 4 , В 3 , и В 2 – превышение напряжения в выбранное направление.Поэтому эти значения представлены как положительные напряжения.

Теперь отправной точкой. Закон Кирхгофа о напряжении позволяет нам запишите уравнение цикла как

+2 В – 15 В + 1 В + 3 В + 6 В + 3 В = 0 В


Ясно, что мы видим, что закон напряжения Кирхгофа снова выполняется. На этом рисунке показано, что мы можем выбрать любую точку схемы и пройтись по петле в любом направлении.Важные вещи, которые нужно помнить

  • Вы должны сначала поляризовать каждый резистор в цепи в зависимости от направления текущий,
  • Вы можете ходить петлю в любом направлении. Когда вы сталкиваетесь с таким компонентом, как резистор или источник напряжения, повышение напряжения в выбранном направлении дается положительный знак, в то время как падение потенциала напряжения дается отрицательный знак.(Мы также видим, что появится подъем в одном направлении как капля в обратном направлении.)
  • Напишите Кирхгофа Уравнение закона напряжения, использующее все падения и подъемы по всей петле. Вам нужно будет убедиться, что вы не забыли какие-либо напряжения ни включал напряжение более одного раза.


В заключение напомним, что закон Кирхгофа о напряжении применим к все цепи и состояния:

Сумма падений и подъемов напряжения по замкнутому контуру равен нулю.

Easy Guide – Как рассчитать падение напряжения на резисторах

Понимание того, как рассчитать падение напряжения, является частью фундаментальных знаний для людей, заинтересованных в создании собственных электронных схем. Нахождение падения напряжения может сбивать с толку, поскольку методы расчета могут меняться в зависимости от схемы и количества резисторов в цепи, что мы объясним в этой статье.

Прежде чем мы перейдем непосредственно к тому, как рассчитать падение напряжения на резисторах, мы рассмотрим базовые знания, полезные не только для расчета падения напряжения на резисторе, но и для разработки любой электронной схемы.

Чему равно падение напряжения на резисторе?

Говорить о расчете падения напряжения на резисторе не имеет смысла, если мы не понимаем, что такое падение напряжения на резисторе. Давайте возьмем следующие схемы на изображении ниже, чтобы внести больше ясности.

Понимание падения напряжения на резисторе

На изображении выше вы видите две цепи. Первая схема только с одним резистором, а вторая схема с двумя резисторами. Говоря о падении напряжения на резисторе, мы имеем в виду напряжение на резисторе или напряжение после прохождения тока через резистор .

Понимание закона Ома

Если вы раньше не слышали о законе Ома, мы сделаем небольшую остановку, чтобы понять его.

Закон Ома — это формула, обычно изучаемая студентами-электронщиками, которая помогает рассчитать взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением цепи .Закон Ома лучше всего описывается с помощью пирамиды, отображающей взаимосвязь между этими тремя величинами.

Формула закона Ома

Закон Ома гласит, что если в цепи есть два известных значения, таких как ток и сопротивление, мы можем найти третье значение, изменив положение значений в пирамиде и выполнив простой расчет.

Формулы для расчета напряжения, тока и сопротивления с использованием закона Ома

Таким образом, мы можем получить следующие формулы:

  • Сопротивление равно напряжению, деленному на ток
  • Напряжение равно произведению тока на значение сопротивления
  • Ток равно напряжению, деленному на значение сопротивления

Расчет падения напряжения на резисторах на основе типа цепи

Цепь серии

Что такое последовательная цепь?

Последовательная цепь — это цепь, в которой ток протекает только в одном направлении через каждый компонент. В следующем примере обратите внимание на то, что есть один путь и как ток должен течь через два сопротивления, R1 и R2.

Пример последовательной цепи Цепи серии

имеют один принцип, который необходимо учитывать при расчете падения напряжения на резисторах: ток одинаков во всех компонентах цепи. Если мы применим эту концепцию к предыдущей цепи, это означает, что ток будет одинаковым после сопротивления R1 и сопротивления R2.

Как рассчитать ток в последовательной цепи?

К сожалению, в предыдущем примере мы не знаем ток, протекающий по всей цепи.

Вы помните формулу закона Ома, которую мы рассмотрели ранее?

Правильно переставив элементы из пирамиды закона Ома, мы можем рассчитать ток, используя напряжение последовательной цепи, деленное на сопротивление.

Ток = Напряжение / Сопротивление

Формула для расчета тока по закону Ома

Мы знаем, что напряжение (V1) цепи равно 9 В.Однако мы не знаем полного сопротивления цепи, хотя знаем все значения сопротивления всех резисторов цепи.

Как определить значение полного сопротивления последовательной цепи?

Это приводит нас к другому принципу последовательной цепи: Общее сопротивление цепи равно сумме всех отдельных сопротивлений .

Общее сопротивление = R1 + R2 + Rn

Формула для расчета общего сопротивления в последовательной цепи

Это означает, что мы можем выполнить простой математический расчет, чтобы получить общее сопротивление цепи:

Сопротивление = 220 Ом + 220 Ом

Сопротивление = 440 Ом

Зная сопротивление и напряжение цепи, мы можем теперь рассчитать ток, используя закон Ома:

Ток = 9 В / 440 Ом

Ток = 0.2А

Как рассчитать падение напряжения?

В этот момент вы можете задаться вопросом, почему мы вычисляем ток цепи, когда нам нужно рассчитать падение напряжения на резисторах цепи.

Чтобы рассчитать падение напряжения на резисторе в последовательной цепи, мы будем использовать закон Ома, который гласит, что напряжение равно произведению тока на значение сопротивления.

Напряжение = Ток x Сопротивление

Формула для расчета напряжения по закону Ома

Мы рассмотрим несколько примеров для расчета падения напряжения.Однако, прежде чем проверять некоторые примеры, есть еще один принцип, который служит руководством для определения правильности расчетов: общее напряжение последовательной цепи равно сумме всех отдельных напряжений .

Общее напряжение = V1+ V2 + Vn

Формула для расчета полного напряжения в последовательной цепи
Пример 1

В этом первом примере мы собираемся продолжить исходную схему, которую мы использовали, чтобы объяснить, что такое последовательная схема и связанные с ней принципы.

Пример №1: Расчет падения напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи

При следующих значениях:

  • Общее напряжение = 9 В
  • Сопротивление R1 = 220 Ом
  • Сопротивление R2 = 220 Ом
  • Ток = 0,02 А

Найдите падение напряжения на резисторе R1 и резисторе R2.

Раствор

Напряжение для резистора R1 = 0,02 А x 220 Ом

Напряжение для резистора R1 = 4,5 В

Поскольку значение сопротивления резистора R2 одинаково, мы можем сделать вывод, что падение напряжения на резисторе R2 такое же, как падение напряжения, рассчитанное для резистора R1.

Напряжение для резистора R2 = 0,02 А x 220 Ом

Напряжение для резистора R2 = 4,5 В

В случае, если нам нужно проверить падение напряжения на каждом резисторе, мы можем взять за основу принцип суммирования всех отдельных напряжений цепи, который должен быть равен напряжению последовательной цепи.

Общее напряжение = напряжение R1 + напряжение R2

Общее напряжение = 9 В = 4,5 В + 4,5 В


Пример 2

Давайте рассмотрим более простой пример последовательной цепи.

При следующих значениях:

  • Напряжение = 12 В
  • Сопротивление R1 = 330 Ом
Пример №2: Расчет падения напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи

Найдите падение напряжения на резисторе R1 и ток, протекающий через резистор R1.

Раствор

В этом случае нам не нужно вычислять падение напряжения на резисторе R1, так как напряжение уже указано в упражнении. Используя принцип суммирования всех отдельных напряжений цепи, которые должны быть равны напряжению последовательной цепи, мы можем сделать вывод, что напряжение резистора R1 составляет 12 В.

Общее напряжение = Напряжение R1

12 В = 12 В

Чтобы рассчитать ток, протекающий через резистор R1, найдем ток всей цепи.

Помните первый принцип, который мы рассмотрели в последовательной схеме?

Ток одинаков во всех компонентах цепи. Следовательно, мы собираемся использовать формулу закона Ома, поскольку у нас уже есть напряжение на резисторе R1 и значение его сопротивления.

Ток = 12 В / 330 Ом

Ток = 0,036 А


Пример 3

Давайте рассмотрим пример с большим количеством резисторов в схеме.

При следующих значениях:

  • Напряжение = 5 В
  • Сопротивление R1 = 33 Ом
  • Сопротивление R2 = 100 Ом
  • Сопротивление R3 = 4,7 кОм
  • Сопротивление R4 = 220 Ом
Пример №3: Расчет последовательного падения напряжения на каждом резисторе в цепи

Найдите падение напряжения на резисторах R1, R2, R3 и R4 и ток, протекающий по всей цепи.

Раствор

Для расчета тока цепи воспользуемся формулой закона Ома, так как нам нужно получить значение полного сопротивления цепи.

Общее сопротивление = R1 + R2 + R3 + R4

Общее сопротивление = 33 Ом + 100 Ом + 4,7 кОм + 220 Ом

Общее сопротивление = 5053 Ом

Теперь мы можем найти общий ток, так как у нас есть общее напряжение и общее сопротивление.

Общий ток = Общее напряжение / Общее сопротивление

Общий ток = 5 В / 5053 Ом

Суммарный ток = 0.00098А

Теперь, когда у нас есть общий ток цепи, это означает, что у нас есть ток, протекающий через все резисторы.

Токовый резистор R1 = 0,00098 А

Токовый резистор R2 = 0,00098 А

Токовый резистор R3 = 0,00098 А

Токовый резистор R4 = 0,00098 А

Это означает, что мы можем рассчитать падение напряжения или просто напряжение на каждом резисторе, поскольку у нас есть значение сопротивления, а также значение тока.

Напряжение для резистора R1 = 0.00098A x 33 Ом = 0,032 В

Напряжение для резистора R2 = 0,00098 А x 100 Ом = 0,098 В

Напряжение для резистора R3 = 0,00098 А x 4,7 кОм = 4,6 В

Напряжение для резистора R4 = 0,00098 А x 220 Ом = 0,21 В

В случае, если нам нужно проверить падение напряжения на каждом резисторе, мы можем взять за основу принцип суммирования всех отдельных напряжений цепи, который должен быть равен напряжению последовательной цепи.

Общее напряжение = напряжение R1 + напряжение R2 + напряжение R3 + напряжение R4

Общее напряжение = 5 В ≈ 0,032 В + 0,098 В + 4,6 В + 0,21

Параллельная цепь

Что такое параллельная цепь?

Параллельная цепь — это цепь, в которой электричество может проходить по нескольким различным путям . Распространенная аналогия, используемая для обозначения параллельного контура, — это река, которая делится на несколько разных потоков.

Пример параллельной цепи

Параллельные цепи отличаются от последовательных, поскольку значение тока может быть разным на каждом пути, по которому он проходит.

Как рассчитать падение напряжения?

Если вы посмотрите на предыдущую схему параллельных цепей, у нас есть два разных пути, по которым течет ток. Технически это означает наличие двух последовательных цепей на случай, если каждый резистор (R1 и R2) не будет подключен к цепи с одинаковым напряжением.

Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей

Если вы помните все принципы последовательной цепи, то утверждается, что общее напряжение последовательной цепи равно сумме всех отдельных напряжений.

Зная это, мы можем определить падение напряжения без каких-либо вычислений для резисторов R1 и R2, так как мы знаем общее напряжение цепи.

Резистор напряжения R1 = 9 В

Резистор напряжения R2 = 9 В

В этом случае напряжение одинаково в обоих путях параллельной цепи. Однако ток может быть разным на каждом пути.

Резистор тока R1 = Резистор напряжения R1 / Сопротивление R1

Токовый резистор R1 = 9 В / 330 Ом = 0.027А

Резистор тока R2 = Резистор напряжения R2 / Сопротивление R2

Токовый резистор R2 = 9 В / 100 Ом = 0,09 А

Рассмотрим несколько примеров расчета падения напряжения в различных параллельных цепях.

Пример 1

Дана следующая схема.

Пример №1: Расчет падения напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи

Рассчитайте падение напряжения на резисторах R1, R2 и R3.

Раствор

Все пути в параллельной цепи имеют только один последовательный резистор.Это легче визуализировать, если мы разделим параллельную цепь на несколько последовательных цепей, у нас будут следующие схемы.

Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей

Это означает, что напряжение на каждом резисторе равно общему напряжению цепи.

Резистор напряжения R1 = 12 В

Резистор напряжения R2 = 12 В

Резистор напряжения R3 = 12 В


Пример 2

Давайте рассмотрим более сложный пример.Дана следующая схема.

Пример №2: Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи

Рассчитайте падение напряжения на резисторах R1, R2 и R3.

Раствор

Для простоты я рекомендую разделить параллельную цепь на несколько последовательных цепей.

Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей

Таким образом, мы можем сделать вывод, что напряжение на резисторах R3 будет таким же, как и общее напряжение цепи.

Резистор напряжения R3 = 9 В

Это немного отличается в случае с другой последовательной цепью. Сначала нам нужно рассчитать общий ток, протекающий по этой цепи, чтобы мы могли применить формулу закона Ома для расчета напряжения на резисторах R1 и R2.

Помните, что ток одинаков во всех компонентах последовательной цепи. Следовательно, мы просуммируем все резисторы в цепи и рассчитаем напряжение.

Общий ток в последовательной цепи = 9 В / (150 Ом + 330 Ом) = 0.01875А

Суммарный ток в последовательной цепи = Токовый резистор R1 = Токовый резистор R2

Токовый резистор R1 = 0,01875 А

Токовый резистор R2 = 0,01875 А

Теперь, когда у нас есть ток, протекающий через каждый резистор (R1 и R2), мы можем рассчитать падение напряжения на резисторах.

Напряжение для резистора R1 = 0,01875 А x 150 Ом = 2,8125 В

Напряжение для резистора R2 = 0,01875 А x 330 Ом = 6.1875В

Зачем нужно понижать напряжение в цепи?

Лучший способ понять, почему нам нужно понизить напряжение в цепи, — это рассмотреть пример. Если у вас есть светодиодная лампочка и батарея 9 В, вы бы подключили светодиодную лампу напрямую к батарее?

Это зависит.

Нам нужно посмотреть допустимый диапазон напряжения, в котором светодиод должен включать свет. Как правило, светодиодные лампы имеют диапазон напряжения от 1,8 В до 3,4 В в зависимости от цвета светодиода.

Теперь, если мы знаем, что диапазон напряжения для нашей светодиодной лампы находится в диапазоне от 3 В до 3,2 В, и мы подключаем светодиод непосредственно к батарее, это убьет светодиод.

Следовательно, нам нужно рассчитать, какое сопротивление мы можем использовать, чтобы понизить напряжение до 9-вольтовой батареи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.