Резистор арқылы кернеуді қалай есептеу керек (суреттермен)

2024 Автор: Jason Gerald | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-15 08:18

Резистордағы кернеуді есептемес бұрын, алдымен қолданылатын тізбек түрін (тізбегін) анықтау керек. Егер сізге негізгі терминдерді қайта қарау қажет болса немесе электр тізбектерін түсінуге көмек қажет болса, бірінші бөлімнен бастаңыз. Әйтпесе, сіз жұмыс істегіңіз келетін тізбек түріне тікелей өтіңіз

Қадам

3 бөлімнің 1 бөлігі: Электр тізбектерін түсіну

Қадам 1. Электр тогы туралы біліңіз

Сіз келесі ұқсастықты қолдана аласыз: жарманы ыдысқа құйып жатқаныңызды елестетіп көріңіз. Әр дән дәні - электрон, ал ыдысқа астықтың түсуі - электр тогы. Сіз электр энергиясы туралы сөйлескенде, сіз оны секундына қанша дәнді дақылдар ағатынын айтып түсіндіресіз. Электр тогы туралы айтқанда, сіз оны бірлікпен өлшейсіз ампер (ампер), бұл әр секунд сайын ағатын электрондардың белгілі бір саны (олар өте үлкен мәндер).

Қадам 2. Электр заряды туралы біліңіз

Электрондарда «теріс» электр заряды бар. Яғни, электрондар оң зарядталған объектілерді тартады (немесе оларға қарай ағып кетеді) және теріс зарядталған заттарды ығыстырады (немесе олардан кетеді). Барлық электрондардың теріс заряды бар, сондықтан олар әрқашан басқа электрондарды итеріп, шашырайды.

Қадам 3. Кернеу туралы түсінік

Кернеу екі нүкте арасындағы электр зарядының айырмашылығын өлшейді. Айырмашылық неғұрлым үлкен болса, соғұрлым екі нүкте бір -бірін қызықтырады. Кәдімгі батареяны пайдалану мысалы:

• Батареяның ішінде жүретін химиялық реакциялар электронды пулды шығарады. Бұл электрондар батареяның теріс полюсіне өтеді, ал оң полюс бос қалады. Олар оң және теріс терминалдар деп аталады. Бұл процесс неғұрлым ұзақ болса, екі полюстің арасындағы кернеу соғұрлым үлкен болады.
• Оң және теріс полюстер арасындағы сымдарды қосқанда, теріс полюстегі электрондар енді бір жерге барады. Теріс полюстегі электрондар оң полюске қарай ағып, электр тогын шығарады. Кернеу неғұрлым көп болса, электрондар әр секунд сайын оң полюске өтеді.

Қадам 4. Қарсылық туралы біліңіз

Кедергі - бұл электрондарды блоктайтын нәрсе. Қарсылық неғұрлым көп болса, электрондардың өтуі соғұрлым қиын болады. Қарсылық электр тогын баяулатады, себебі секунд сайын өтетін электрондар саны азаяды.

Резисторлар электр тізбегіндегі кез келген нәрсе болуы мүмкін, ол қарсылық қосады. Сіз нағыз «резисторларды» сатып ала аласыз, бірақ проблемаларда резисторлар әдетте шамдар немесе қарсыласатын заттармен бейнеленеді

5 -қадам Ом заңын жаттау

Ток, кернеу және электр кедергісі арасында қарапайым байланыс бар. Келесі формуланы жазыңыз немесе есте сақтаңыз, себебі сізге электр тізбектеріне қатысты мәселелерді шешу қажет болады:

• Ток = кернеу кедергіге бөлінеді
• Формуланы былай жазуға болады: I = ^V / _R
• Егер тізбектегі V (кернеу) немесе R (қарсылық) жоғарыласа не болатынын ойлап көріңіз. Бұл жоғарыдағы талқылауға сәйкес келе ме?

3 бөліктің 2 бөлігі: резистор арқылы кернеуді есептеу (тізбекті тізбек)

Қадам 1. Сериялық тізбектер туралы түсінік

Электр тізбегінің сериясын табу өте оңай. Пішін барлық компоненттері кабель бойымен қатар орналасқан кабель ілмегі түрінде болады. Электр тогы бүкіл сым арқылы және кез келген резистор немесе элемент арқылы өтеді.

• Электр тоғы тізбектің барлық нүктесінде әрқашан бірдей.
• Кернеуді есептеу кезінде тізбектегі резистордың орналасуы маңызды емес. Сіз резисторды алып, оны тізбек бойынша жылжытуға болады, және әр резистордағы кернеу өзгеріссіз қалады.
• Біз 3 резисторы бар тізбектегі электр тізбегінің мысалын қолданамыз: R₁, Р₂, және Р₃. Схема 12 вольтты батареядан қуат алады. Біз әр резистордағы кернеуді табамыз.

Қадам 2. Толық қарсылықты есептеңіз

Тізбектегі барлық қарсылық мәндерін қосыңыз. Нәтиже - тізбекті тізбектің толық кедергісі.

Мысалы, үш резистор R₁, Р₂, және Р₃ тиісінше 2 (ом), 3 және 5 кедергісі бар. Осылайша, жалпы кедергі 2 + 3 + 5 = 10 ом.

Қадам 3. Тізбектегі токты табыңыз

Толық электр тізбегіндегі ток мәнін табу үшін Ом заңын қолданыңыз. Есіңізде болсын, тізбекті тізбекте ток тізбектің әр нүктесінде әрқашан бірдей болады. Ағымдағы мәнді алғаннан кейін біз қалған барлық есептеулерді жүргізе аламыз.

Ом заңы ағымдағы I = деп көрсетеді ^V / _R. Контурдағы кернеу 12 вольт, ал тізбектің жалпы кедергісі 10 Ом. I = алу үшін осы сандарды формулаға қосыңыз ¹² / ₁₀ = 1,2 ампер.

Қадам 4. Кернеудің мәнін табу үшін Ом заңын реттеңіз

Токтың орнына кернеудің мәнін табу үшін негізгі алгебраны қолданыңыз:

• Мен = ^V / _R
• IR = ^VR / _R
• IR = V
• V = IR

Қадам 5. Әр резистордағы кернеуді есептеңіз

Біз қарсылық пен токтың құндылығын білеміз. Енді біз барлық есептеулерді жасай аламыз. Сандарды формулаға қосып, есептеуді аяқтаңыз. Міне, жоғарыдағы мысалдан үш резистордың есептеулері:

• R кернеуі₁ = В.₁ = (1, 2А) (2Ω) = 2, 4 вольт.
• R кернеуі₂ = В.₂ = (1, 2А) (3Ω) = 3,6 вольт.
• R кернеуі₃ = В.₃ = (1, 2А) (5Ω) = 6 вольт.

Қадам 6. Жауаптарыңызды тексеріңіз

Сериялық тізбекте барлық жауаптардың қосындысы жалпы кернеуге тең болуы керек. Есептелген әрбір кернеуді қосыңыз және оның тізбектің жалпы кернеуіне сәйкес келетінін тексеріңіз. Егер жоқ болса, есептеулердегі қатені табуға тырысыңыз.

• Жоғарыдағы мысалға сәйкес 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 вольт, электр тізбегі арқылы жалпы кернеуге тең.
• Егер сіздің жауабыңыз шамалы болса (12 -нің орнына 11, 97 -ді айтсаңыз), сіз формулалармен жұмыс істеу кезінде сандарды дөңгелектеуіңіз мүмкін. Уайымдамаңыз, сіздің жауабыңыз қате емес.
• Есіңізде болсын, кернеу зарядтың айырмашылығын немесе электрондардың санын өлшейді. Елестетіп көріңізші, сіз электр тізбегі бойымен жүріп келе жатқан жаңа электрондарды санап жатырсыз. Егер сіз дұрыс есептесеңіз, сіз электрондардың жалпы өзгерісін басынан аяғына дейін білесіз.

3 бөлімнің 3 бөлігі: резистор арқылы кернеуді есептеу (параллель тізбек)

Қадам 1. Параллель тізбектер туралы біліңіз

Батареяның бір полюсіне қосылатын кабельді елестетіп көріңіз, содан кейін ол екі бөлек сымға бөлінеді. Бұл екі сым бір -біріне параллель, содан кейін батареяның басқа полюсіне қосылмас бұрын қайта қосыңыз. Егер сол жақтағы сым резисторға, ал оң жақтағы сым басқа резисторға қосылған болса, екі резистор «параллель» жалғанған.

Параллель кабельдерді қалағаныңызша қосуға болады. Бұл нұсқаулықты 100 сымға бөлінетін, содан кейін қайта қосылатын электр тізбектері үшін қолдануға болады

Қадам 2. Параллель тізбектерде электр тогының қалай ағатынын біліңіз

Электр тогы барлық қол жетімді жолдар арқылы өтеді. Электр тогы сол жақтағы сым арқылы, сол жақтағы резистор арқылы және екінші шетіне дейін өтеді. Сонымен қатар, ток оң жақтағы сым арқылы, оң жақтағы резистор арқылы және соңына дейін өтеді. Параллель тізбектегі сымдар мен резисторлар екі рет өткізілмейді.

3 -қадам. Әр резистордағы кернеуді табу үшін жалпы кернеуді пайдаланыңыз

Егер сіз бүкіл тізбектегі кернеуді білсеңіз, жауапты табу оңай. Әрбір параллель сым бүкіл электр тізбегіндегідей кернеуге ие. Айтыңызшы, электр тізбегінде екі резистор параллель және 6 вольтты батарея бар. Бүгінде кедергілер аса маңызды емес. Оны түсіну үшін жоғарыда сипатталған тізбекті тізбекті еске түсіріңіз:

• Есіңізде болсын, тізбектегі кернеулердің қосындысы әрқашан электр тізбегіндегі жалпы кернеуге тең.
• Тізбекті тізбекте ток өтетін әрбір жолды елестетіп көріңіз. Бұл параллель тізбектерге де қатысты: егер сіз барлық кернеулерді қоссаңыз, нәтиже жалпы кернеуге тең болады.
• Әр параллель сым арқылы өтетін ток бір резистор арқылы болғандықтан, резистордағы кернеу жалпы кернеуге тең болуы керек.

Қадам 4. Электр тізбегінің жалпы ток күшін есептеңіз

Егер мәселе тізбектегі жалпы кернеуді бермесе, сізге бірнеше қосымша қадамдарды орындау қажет. Электр тізбегі арқылы толық токты табудан бастаңыз. Параллель тізбекте жалпы ток әрбір параллель жолдағы токтардың қосындысына тең.

• Формула келесідей: I_жалпы = Мен₁ + Мен₂ + Мен₃…
• Егер сізде оны түсіну қиын болса, екі бұтағы бар су құбырын елестетіңіз. Құбырлар сериясымен ағатын судың жалпы көлемі әр құбырда ағып жатқан судың қосындысын құрайды.

Қадам 5. Электр тізбегінің жалпы кедергісін есептеңіз

Параллель тізбекте резистордың тиімділігі төмендейді, себебі ол тек бір сым арқылы токты блоктайды. Шын мәнінде, тізбектегі сымдар неғұрлым көп болса, токтың біркелкі ағу жолын табу оңайырақ болады. Толық қарсылықты табу үшін R мәнін табыңыз. _жалпы бұл теңдеуде:

• ¹ / _{Rжалпы = ¹ / R1 + ¹ / R2 + ¹ / R3 …}
• Мысалы, электр тізбегінде сәйкесінше 2 Ом және 4 Ом резисторлары бар. ¹ / _{Rжалпы = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) Rжалпы → Rжалпы = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1.33 Ом.}

Қадам 6. Жауаптан кернеуді табыңыз

Есіңізде болсын, біз электр тізбегінің жалпы кернеуін тапқаннан кейін, әр параллель сым арқылы кернеудің шамасын білеміз. Есептеуді аяқтау үшін Ом заңын қолданыңыз. Келесі мысал сұрақтарын қараңыз:

• Электр тізбегінің ток күші 5 ампер және жалпы кедергісі 1,33 Ом.
• Ом заңы бойынша I = V / R, сондықтан V = IR
• V = (5А) (1, 33Ω) = 6,65 вольт.

Кеңестер

• Егер сізде күрделі электр тізбегі болса, мысалы, параллель қосылған резисторлар және сериясы болса, ең жақын екі резисторды таңдаңыз. Тізбектей және параллель тізбектердегі резисторлардың ережелерін қолдана отырып, екі резистор арқылы толық қарсылықты табыңыз. Енді сіз оны бір резистор ретінде қарастыра аласыз. Бұл процесті резисторлар орналасқан тізбек болғанша жалғастырыңыз тек қатар немесе параллель.
• Резистордағы кернеу жиі «кернеудің төмендеуі» деп аталады.

• Келесі терминдерді түсініңіз:

  • Электр тізбегі/тізбек - әр түрлі компоненттердің орналасуы (резисторлар, конденсаторлар мен индукторлар), олар кабельдер арқылы қосылады және кернеуге болады.
  • Резистор - электр тогын төмендететін немесе тежейтін элемент.
  • Ток - кабельдегі электр зарядының ағымы. Амперде (A) көрсетілген.
  • Кернеу - әр секунд сайын өтетін электр зарядының мөлшері. Вольт бірліктерімен өрнектеледі (V).
  • Қарсылық - элементтің электр тогына қарсылығын өлшейтін шара. Оммен (Ω) өрнектеледі