Расчет напряжения электропитания на потребителя, определение напряжения на нагрузке

Падение напряжения в электрической сети может стать настоящей проблемой с приобретением современных мощных электроприборов. Чаще всего от этого страдают жильцы старых многоквартирных и частных домов, проводка в которых проложена 20, а то и 30 лет назад. Для энергопотребителей тех времен сечения кабеля было вполне достаточно, однако сегодня практически все пользователи полностью перешли на электрическую технику, эксплуатация которой требует модернизации проводки.

Наглядную картину можно наблюдать на примере освещения. Когда в электрической сети падает напряжение при подключении нагрузки с малым сопротивлением, лампы начинают гореть с меньшей яркостью. Причиной такого явления может быть недостаточное сечение проводки.

Чтобы убедиться в том, что источник выдает больший вольтаж, чем потребитель, необходимо вычислить напряжение на нагрузке. Сделать это можно путем включения в цепь вольтметра или по формуле. В первом случае измерительный прибор, который изначально имеет достаточно высокое сопротивление на входе, необходимо подключать параллельно линии. Это позволяет избежать шунтирования нагрузки и искажения результатов измерения.

Как рассчитать напряжение по формуле

Когда возникают перебои в подаче электроэнергии к приборам, важно проанализировать работу линии. При этом следует определить напряжение на нагрузке по формуле – такое решение дает максимально точный результат и позволяет вычислить другие параметры аналогичным способом. Так, формула расчета напряжения на нагрузке выглядит следующим образом:

U₁ – напряжение источника;

ΔU – падение напряжения в линии;

I – ток в линии;

R₀ – сопротивление линии.

В том случае, если сопротивление линии и напряжение источника постоянны, напряжение на нагрузке напрямую зависит от силы тока в линии.

Например, при подключении прибора в электрическую сеть с напряжением 220 В, током 10 А и сопротивлением линии, равным 2 Ом, напряжение на нагрузке составит:

В режиме холостого хода падения напряжения в линии нет (ΔU = 0), поэтому напряжение на нагрузке теоретически равно вольтажу источника (U₂ = U₁).

Пример. Напряжение источника составляет 220 В, внутреннее его сопротивление можно не учитывать. Сопротивление проводки – 1 Ом. Сопротивление включенного в сеть электрического прибора – 12 Ом. Суммарное сопротивление цепи составит 13 Ом. Ток в линии рассчитывается по закону Ома и составляет:

Напряжение на нагрузке вычисляется по формуле, приведенной выше:

Таким образом, видно, что напряжение на нагрузке меньше исходных 220 В, остальной вольтаж «теряется» на проводах.

Падение напряжения при подключении нагрузки потребителя

Из-за скачков вольтажа в сети страдают преимущественно жители частного сектора, дачных и коттеджных поселков. Из-за чего же происходит падение напряжения при подключении потребителя?

Первая причина этого явления – недостаточное сечение электрической проводки в доме. Дело в том, что слишком тонкие жилы кабеля не выдерживают большой нагрузки, которая возникает при включении в сеть электроприборов с высокой мощностью. Вторая причина – некачественные контакты в местах соединения проводов, что создает дополнительное сопротивление на линии.

Из-за падения напряжения в обоих случаях есть риск перегрева проводки или участка, в котором находится неисправный контакт. Это может стать причиной полного прекращения подачи электроэнергии на объект и даже возгорания.

Иногда падение напряжения наблюдается не на стороне пользователя, а на линиях электропередач. Оно может возникать вследствие перегрузки подстанции. В этом случае решить проблему может лишь поставщик электроэнергии путем замены устаревшей подстанции на более новую модель с современной релейной защитой. Еще одной причиной низкого напряжения может быть недостаточное сечение проводов на линии электропередач, а также нестабильное распределение нагрузки фаз на стороне подстанции. Как и в первом случае, устранить эти недочеты может только поставщик коммунальной услуги.

Узнать, действительно ли поставщик электроэнергии виноват в «провалах» напряжения, можно, опросив соседей. Если у них подобной проблемы нет, значит, стоит искать причину на территории участка. Зачастую этот вопрос успешно решается путем замены проводки на новый кабель с большим сечением. Однако в некоторых случаях падение напряжения продолжает наблюдаться. Причина может заключаться в так называемых «скрутках» – соединениях проводов путем их скручивания. Дело в том, что каждый некачественный контакт на линии снижает конечное напряжение в сети. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать заводские зажимы, которые гораздо более надежны, чем другие способы соединения электрических кабелей, а также абсолютно безопасны.

В случаях с применением низковольтных аккумуляторных батарей тоже могут наблюдаться «провалы». Если при включении потребителей падает напряжение зарядки источника питания, наиболее вероятная причина этого – некачественные контакты.

При падении напряжения в сети принципиально важно выяснить и устранить причину этого. В противном случае бездействие может обернуться печальными последствиями, особенно если дело касается электрической бытовой проводки. Современные кабели с подходящим сечением и качественно выполненные соединения проводов – залог длительной и эффективной работы всех электроприборов.

Расчет напряжения, потери напряжения (страница 1)

1. Как скажется на потере напряжения в двухпроводной линии длиной l=200 м замена медных проводов с площадью поперечного сечения на алюминиевые того же сечения, если ток в линии I=100 A?

Решение:
Потеря напряжения в проводах линии прямо пропорциональна току и сопротивлению линии. Ток в линии предполагается в обоих случаях одинаковым. Следовательно, на изменение потери напряжения может повлиять только изменение электрического сопротивления линии в результате замены медных проводов алюминиевыми. Так как длина линии и сечение проводов остаются прежними, то необходимо сравнить величины удельных сопротивлений алюминия и меди:

Таким образом, при алюминиевых проводах потеря напряжения будет в 1,65 раза больше. Чтобы знать числовое значение потери напряжения, следует определить электрические сопротивления проводов.
При медных проводах

При алюминиевых проводах

Потери напряжения:

• при медных проводах

• при алюминиевых проводах

2. Вольтметр присоединен к зажимам генератора, имеющего внутреннее сопротивление 0,2 Ом. При холостом ходе генератора показание вольтметра 232 В.
Определить показания вольтметра при нагружении генератора токами 20, 40, 50 и 100 А, считая э.д.с. и внутреннее сопротивление постоянными.

Решение:
Показание вольтметра, присоединенного к зажимам генератора, не нагруженного током, равно его э. д. с; следовательно, Е = 232 В. Напряжение между зажимами источника меньше этой э.д.с. на величину внутренних потерь , т. е.

Подставив числовые значения в это выражение, вычислим искомые показания вольтметра по табл. 3.
Таким образом, если не регулировать э.д.с. источника, то по мере нагружения генератора током напряжение между его зажимами будет уменьшаться.
Это может привести к заметному уменьшению светового потока электрических ламп.

Таблица 3

3. При токе 2 А напряжение между зажимами аккумулятора было равно 2,1 В, а при токе 4 А оно стало равно 2 В.
Определить э. д. с. источника, внутреннее сопротивление и ток короткого замыкания.
Примечание: Э.д.с. и внутреннее сопротивление источника не зависят от тока нагрузки.

Решение:
На основании закона Ома сопротивление внешней цепи равно:

• в первом случае

• во втором случае

На основании закона Ома для всей цепи э.д.с. равна:

• в первом случае

• во втором случае

или

Вычтя уравнение (3) из уравнения (2), получим

Подставив в уравнение (3), найдем

Ток короткого замыкания источника ограничивается лишь внутренним сопротивлением и равен

Такой ток опасен для пластин аккумулятора типа СК-1 емкостью , допускающего ток 18,5 а при одночасовой работе.

4. Двухпроводная линия, соединяющая приемники энергии со станцией, выполнена алюминиевыми проводами сечением и имеет длину l=50 м. Мощность приемников энергии, имеющих номинальное напряжение , изменяется во время работы и принимает значения 1,1; 5,5; 11,0; 0; 2,75 кВт.
Как должно изменяться напряжение на станции, чтобы обеспечить номинальное напряжение приемников?

Решение:
Сопротивление одного провода линии

Сопротивление двухпроводной линии

Суммарный ток приемников энергии, проходящий в проводах линии, в первом случае

Потеря напряжения в линии

Напряжение в начале линии

Аналогичное вычисление проведем для всех случаев и данные впишем в табл. 5.
Следовательно, в результате потери напряжения в линии, изменяющейся пропорционально току, приходится регулировать напряжение в начале линии. Напротив, неизменное напряжение в начале линии приведет к заметным колебаниям напряжения в конце линии при включении и отключении приемников энергии. Это отражается на световом потоке электрических ламп и скорости вращения электродвигателей.

Таблица 5

5. Э.д.с. аккумуляторной батареи составляла 20 В в начале зарядки при токе 10 А и повысилась до 26 В в конце зарядки при токе 1 А.
Как изменится напряжение, приложенное к батарее, если внутреннее сопротивление ее равно 1 Ом и принимается постоянным?

Решение:
Приложенное к батарее напряжение должно при зарядке уравновешивать направленную встречно э.д.с. и покрывать потери напряжения во внутреннем сопротивлении батареи. Следовательно,

Если заряжающий источник имеет напряжение больше, чем , то последовательно с батареей следует включить реостат для компенсации избытка напряжения, причем сопротивление реостата приходится увеличивать ввиду уменьшения тока к концу зарядки батареи.

6. Батарея составлена из четырех первичных элементов с разными э.д.с. и различными внутренними сопротивлениями (рис. 12).
Выяснить условия наиболее благоприятного взаимосоединения источников, если соединение «групповое».

Решение:

В каждой группе источники соединены последовательно, причем зажим «+» одного источника соединен с зажимом «—» другого источника. Поэтому в пределах каждой группы имеем сложение э.д.с, например в 1-й группе, во 2-й группе.
Одноименные зажимы группы соединяем между собой. При обходе контура батареи направление двух э.д.с, например , совпадают с направлением обхода, а направления э.д.с. противоположны направлению обхода. Поэтому получаем алгебраическую сумму э.д.с.

Такой контур существует и при холостом ходе батареи, когда к полюсам батареи не присоединена нагрузка. Чтобы при холостом ходе не было тока в контуре батареи, нужно алгебраическую сумму э.д.с. приравнять нулю, т. е. необходимо равенство сумм э.д.с. той и другой групп:

Допустим, что это условие выполнено. Чтобы при нагрузке ток внешней цепи распределялся между группами батареи поровну, требуется равенство сопротивлений групп, т. е. В этом случае при обходе контура батареи получим

где , т. е. токи групп равны друг другу и составляют половину тока нагрузки.

Онлайн расчет сопротивления кабеля, падения напряжения, мощности

Новости Онлайн трансляция с видеокамер (отключила нахер) 01 февраля Давненько я ничего не писала. Все в делах и проводах своих торчу. Например, вот гироробота состряпала на днях. Наверное, стоит описание сделать 02 мая Добавила статью «Газета New York Ledger» 01 апреля Ура! Днюxа!! Безудержное веселье и мега пати 04 ноября Начинаю втыкаться в Arduino. Блин, прикольная тема )) Немало времени пройдет, пока наиграюсь 01 октября Расширен раздел «База знаний» 18 сентября Несколько новых заметок в разделе «Статьи» Любопытный факт Стационарные камеры видеонаблюдения для контроля за обстановкой в публичных местах в первые были установлены в Великобритании. Это произошло 1960 году на Трафальгарской площади в Лондоне. Узнать новый факт Advert

При разработке систем безопасности и электроснабжения возникает необходимость определения (расчета) сопротивления проводника постоянному току и нахождение падения напряжения на нем. Это можно сделать с помощью данного расчета (калькулятора сопротивления и падения напряжения).     Рассмотрим следующую простейшую схему (см. рис). Нагрузка с сопротивлением Rн подключена к источнику постоянного напряжения Uo посредством провода (кабеля). Сопротивление кабеля равно Rк (складывается из сопротивлений прямого и обратного провода). По цепи протекает ток нагрузки Iн и создает падение напряжения Uн на сопротивлении нагрузки. Также падение напряжение Uп создается и на самом проводе. На нагрузке и кабеле выделяется определенная мощность в виде тепловой энергии (в общем случае).     Все величины связаны между собой законом Ома для участка цепи. Тип кабеля (провода) ПЭВ-0,1ПЭВ-0,3ШГЭС-2КСВВ 2х0,5ТРПт 2х0,4КПСЭнг 1х2х0,5КПКВнг-FRLS 1х2х0,75КСРЭВнг(А)-FRLS 1х2х0,97UTP 4х2х0,52ШВВП 2х0,75ПВС 2х1,5ПВ-1ВВГ 2х1,5ВВГ 2х2,5ВВГ 3х4ВВГ 5х10ВВГ 5х50ВВГ 3х70ПУНП 2х1,5ПУНП 2х2,5НВ-4 0. 12РПШ 14х1,5ТППэп 10х0,5АВВГ 2х1,5АВВГ 2х2,5 Длина кабеля (провода)   м Напряжение Uo 126,39,0192448127220380  В При необходимости введите один из параметров нагрузки: Сопротивление нагрузки Rн   Ом или ее мощность при напряжении Uo   Вт или ток, потребляемый от источника напряжения Uo   А Сопротивление кабеля Rк  Ом Ток нагрузки Iн  А Падение напряжения в кабеле Uп  В Мощность, выделяемая на нагрузке  Вт Мощность, теряемая в кабеле  Вт, что составляет  %      Постоянный адрес страницы  http://online_raschet_padeniya_napryazheniya_soprotivleniya.htm

Рассчитать падение напряжения на резисторе переменный ток. Напряжение на резисторе

В этой статье мы рассмотрим резистор и его взаимодействие с напряжением и током, проходящим через него. Вы узнаете, как рассчитать резистор с помощью специальных формул. В статье также показано, как специальные резисторы могут быть использованы в качестве датчика света и температуры.

Представление об электричестве

Новичок должен быть в состоянии представить себе электрический ток. Даже если вы поняли, что электричество состоит из электронов, движущихся по проводнику, это все еще очень трудно четко представить себе. Вот почему я предлагаю эту простую аналогию с водной системой, которую любой желающий может легко представить себе и понять, не вникая в законы.

Обратите внимание, как электрический ток похож на поток воды из полного резервуара (высокого напряжения) в пустой(низкое напряжение). В этой простой аналогии воды с электрическим током, клапан аналогичен токоограничительному резистору.
Из этой аналогии можно вывести некоторые правила, которые вы должны запомнить навсегда:
— Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает
— Для того чтобы протекал ток, на концах проводника должны быть разные потенциалы.
— Количество воды в двух сосудах можно сравнить с зарядом батареи. Когда уровень воды в разных сосудах станет одинаковым, она перестанет течь, и при разряде аккумулятора, разницы между электродами не будет и ток перестанет течь.
— Электрический ток будет увеличиваться при уменьшении сопротивления, как и скорость потока воды будет увеличиваться с уменьшением сопротивления клапана.

Я мог бы написать гораздо больше умозаключений на основе этой простой аналогии, но они описаны в законе Ома ниже.

Резистор

Резисторы могут быть использованы для контроля и ограничения тока, следовательно, основным параметром резистора является его сопротивление, которое измеряется в Омах . Не следует забывать о мощности резистора, которая измеряется в ваттах (Вт), и показывает, какое количество энергии резистор может рассеять без перегрева и выгорания. Важно также отметить, что резисторы используются не только для ограничения тока, они также могут быть использованы в качестве делителя напряжения для получения низкого напряжения из большего. Некоторые датчики основаны на том, что сопротивление варьируется в зависимости от освещённости, температуры или механического воздействия, об этом подробно написано в конце статьи.

Закон Ома

Понятно, что эти 3 формулы выведены из основной формулы закона Ома, но их надо выучить для понимания более сложных формул и схем. Вы должны быть в состоянии понять и представить себе смысл любой из этих формул. Например, во второй формуле показано, что увеличение напряжения без изменения сопротивления приведет к росту тока. Тем не менее, увеличение тока не увеличит напряжение (хотя это математически верно), потому что напряжение — это разность потенциалов, которая будет создавать электрический ток, а не наоборот (см. аналогию с 2 емкостями для воды). Формула 3 может использоваться для вычисления сопротивления токоограничивающего резистора при известном напряжении и токе. Это лишь примеры, показывающие важность этого правила. Вы сами узнаете, как использовать их после прочтения статьи.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Понимание последствий параллельного или последовательного подключения резисторов очень важно и поможет вам понять и упростить схемы с помощью этих простых формул для последовательного и параллельного сопротивления:

В этом примере схемы, R1 и R2 соединены параллельно, и могут быть заменены одним резистором R3 в соответствии с формулой:

В случае с 2-мя параллельно соединёнными резисторами, формулу можно записать так:

Кроме того, что эту формулу можно использовать для упрощения схем, она может быть использована для создания номиналов резисторов, которых у вас нет.
Отметим также, что значение R3 будет всегда меньше, чем у 2 других эквивалентных резисторов, так как добавление параллельных резисторов обеспечивает дополнительные пути
электрическому току, снижая общее сопротивление цепи.

Последовательно соединённые резисторы могут быть заменены одним резистором, значение которого будет равно сумме этих двух, в связи с тем, что это соединение обеспечивает дополнительное сопротивление тока. Таким образом, эквивалентное сопротивление R3 очень просто вычисляется: R 3 =R 1 +R 2

В интернете есть удобные он-лайн калькуляторы для расчета и соединения резисторов.

Токоограничивающий резистор

Самая основная роль токоограничивающих резисторов — это контроль тока, который будет протекать через устройство или проводник. Для понимания их работы, давайте сначала разберём простую схему, где лампа непосредственно подключена к 9В батареи. Лампа, как и любое другое устройство, которое потребляет электроэнергию для выполнения определенной задачи (например, светоизлучение) имеет внутреннее сопротивление, которое определяет его текущее потребление. Таким образом, отныне, любое устройство может быть заменено на эквивалентное сопротивление.

Теперь, когда лампа будет рассматриваться как резистор, мы можем использовать закон Ома для расчета тока, проходящего через него. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через резистор равен разности напряжений на нем, поделенное на сопротивление резистора: I=V/R или точнее так:
I=(V 1 -V 2)/R
где (V 1 -V 2) является разностью напряжений до и после резистора.

Теперь обратите внимание на рисунок выше, где добавлен токоограничительный резистор. Он будет ограничивать ток идущий к лампе, как это следует из названия. Вы можете контролировать, количество тока протекающего через лампу, просто выбрав правильное значение R1. Большой резистор будет сильно снижать ток, а небольшой резистор менее сильно (так же, как в нашей аналогии с водой).

Математически это запишется так:

Из формулы следует, что ток уменьшится, если значение R1 увеличится. Таким образом, дополнительное сопротивление может быть использовано для ограничения тока. Однако важно отметить, что это приводит к нагреву резистора, и вы должны правильно рассчитать его мощность, о чем будет написано дальше.

Вы можете воспользоваться он-лайн калькулятором для .

Резисторы как делитель напряжения

Как следует из названия, резисторы могут быть использованы в качестве делителя напряжения, другими словами, они могут быть использованы для уменьшения напряжения путем деления его. Формула:

Если оба резистора имеют одинаковое значение (R 1 =R 2 =R), то формулу можно записать так:

Другой распространенный тип делителя, когда один резистор подключен к земле (0В), как показано на рисунке 6B.
Заменив Vb на 0 в формуле 6А, получаем:

Узловой анализ

Теперь, когда вы начинаете работать с электронными схемами, важно уметь их анализировать и рассчитывать все необходимые напряжения, токи и сопротивления. Есть много способов для изучения электронных схем, и одним из наиболее распространенных методов является узловой, где вы просто применяете набор правил, и рассчитываете шаг за шагом все необходимые переменные.

Упрощенные правила узлового анализа

Определение узла

Узел – это любая точка соединения в цепи. Точки, которые связаны друг с другом, без других компонентов между ними рассматриваются как единый узел. Таким образом, бесконечное число проводников в одну точку считаются одним узлом. Все точки, которые сгруппированы в один узел, имеют одинаковые напряжения.

Определение ветви

Ветвь представляет собой набор из 1 и более компонентов, соединенных последовательно, и все компоненты, которые подсоединены последовательно к этой цепи, рассматриваются как одна ветвь.

Все напряжения обычно измеряются относительно земли напряжение на которой всегда равно 0 вольт.

Ток всегда течет от узла с более высоким напряжением на узел с более низким.

Напряжение на узле может быть высчитано из напряжения около узла, с помощью формулы:
V 1 -V 2 =I 1 *(R 1)
Перенесем:
V 2 =V 1 -(I 1 *R 1)
Где V 2 является искомым напряжением, V 1 является опорным напряжением, которое известно, I 1 ток, протекающий от узла 1 к узлу 2 и R 1 представляет собой сопротивление между 2 узлами.

Точно так же, как и в законе Ома, ток ответвления можно определить, если напряжение 2х соседних узлах и сопротивление известно:
I 1 =(V 1 -V 2)/R 1

Текущий входящий ток узла равен текущему выходящему току, таким образом, это можно записать так: I 1 + I 3 =I 2

Важно, чтобы вы были в состоянии понимать смысл этих простых формул. Например, на рисунке выше, ток протекает от V1 до V2, и, следовательно, напряжение V2 должно быть меньше, чем V1.
Используя соответствующие правила в нужный момент, вы сможете быстро и легко проанализировать схему и понять её. Это умение достигается практикой и опытом.

Расчет необходимой мощности резистора

При покупке резистора вам могут задать вопрос: «Резисторы какой мощности вы хотите?» или могут просто дать 0.25Вт резисторы, поскольку они являются наиболее популярными.
Пока вы работаете с сопротивлением больше 220 Ом, и ваш блок питания обеспечивает 9В или меньше, можно работать с 0.125Вт или 0.25Вт резисторами. Но если напряжение более 10В или значение сопротивления менее 220 Ом, вы должны рассчитать мощность резистора, или он может сгореть и испортить прибор. Чтобы вычислить необходимую мощность резистора, вы должны знать напряжение через резистор (V) и ток, протекающий через него (I):
P=I*V
где ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В) и Р — рассеиваемая мощность в ваттах (Вт)

На фото предоставлены резисторы различной мощности, в основном они отличаются размером.

Разновидности резисторов

Резисторы могут быть разными, начиная от простых переменных резисторов (потенциометров) до реагирующих на температуру, свет и давление. Некоторые из них будут обсуждаться в этом разделе.

Переменный резистор (потенциометр)

На рисунке выше показано схематическое изображение переменного резистора. Он часто упоминается как потенциометр, потому что он может быть использован в качестве делителя напряжения.

Они различаются по размеру и форме, но все работают одинаково. Выводы справа и слева эквивалентны фиксированной точке (например, Va и Vb на рисунке выше слева), а средний вывод является подвижной частью потенциометра, а также используется для изменения соотношения сопротивления на левом и правом выводах. Следовательно, потенциометр относится к делителям напряжения, которым можно выставить любое напряжение от Va к Vb.
Кроме того, переменный резистор может быть использован как тока ограничивающий путем соединения выводов Vout и Vb, как на рисунке выше (справа). Представьте себе, как ток будет течь через сопротивление от левого вывода к правому, пока не достигнет подвижной части, и пойдет по ней, при этом, на вторую часть пойдет очень мало тока. Таким образом, вы можете использовать потенциометр для регулировки тока любых электронных компонентов, например лампы.

LDR (светочувствительные резисторы) и термисторы

Есть много датчиков основанных на резисторах, которые реагируют на свет, температуру или давление. Большинство из них включаются как часть делителя напряжения, которое изменяется в зависимости от сопротивления резисторов, изменяющегося под воздействием внешних факторов.

Фоторезистор (LDR)

Как вы можете видеть на рисунке 11A, фоторезисторы различаются по размеру, но все они являются резисторами, сопротивление которых уменьшается под воздействием света и увеличивается в темноте. К сожалению, фоторезисторы достаточно медленно реагируют на изменение уровня освещённости, имеют достаточно низкую точность, но очень просты в использовании и популярны. Как правило, сопротивление фоторезисторов может варьироваться от 50 Ом при солнце, до более чем 10МОм в абсолютной темноте.

Как мы уже говорили, изменение сопротивления изменяет напряжение с делителя. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле:

Если предположить, что сопротивление LDR изменяется от 10 МОм до 50 Ом, то V out будет соответственно от 0.005В до 4.975В.

Термистор похож на фоторезистор, тем не менее, термисторы имею гораздо больше типов, чем фоторезисторы, например, термистор может быть либо с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), сопротивление которого уменьшается с повышением температуры, или положительным температурным коэффициентом (PTC), сопротивление которого будет увеличиваться с повышением температуры. Сейчас термисторы реагируют на изменение параметров среды очень быстро и точно.

Про определение номинала резистора используя цветовую маркировку можно почитать .

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.

Весь смысл состоит в том, что при протекании тока через диод на нем падает «прямое напряжение» равное, в зависимости от типа диода, мощности и тока протекающего через него — от 0,5 до 1,2 Волта.

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.

Чтобы понизить напряжение на 6 В необходимо приблизительно включить: 6 В: 1,0 = 6 штук кремниевых диодов, 6 В: 0,6 = 10 штук германиевых диодов. Наиболее популярны и доступны кремниевые диоды.

Выше приведенная схема с диодами, более громоздка в исполнении, чем с простым резистором. Но, выходное напряжение, в схеме с диодами, более стабильно и слабо зависит от нагрузки. В чем разница между этими двумя способами снижения выходного напряжения?

На Рис 1 — добавочное сопротивление — резистор (проволочное сопротивление), Рис 2 — добавочное сопротивление — диод.

У резистора (проволочного сопротивления) линейная зависимость между током, проходящем через него и падением напряжения на нем. Во сколько раз увеличится ток, во столько же раз увеличится и падение напряжения на резисторе.

Из примера 1: если мы к лампочке подключим параллельно еще одну, то ток в цепи увеличится, с учетом общего сопротивления двух лампочек до 0,66 А. Падение напряжения на добавочном резисторе будет: 12 Ом *0,66 А = 7,92 В. На лампочках останется: 12 В — 7,92 В = 4,08 В. Они будут гореть в пол накала.

Совсем другая картина будет если вместо резистора будет цепочка диодов.

Зависимость между током протекающем через диод и падающем на нем напряжении нелинейная. Ток может увеличиться в несколько раз, падение напряжения на диоде увеличится всего на несколько десятых вольта.

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

Диоды в такой цепи выполняют роль стабилизатора напряжения. Диоды необходимо подбирать 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 даны в таблице.

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

В электротехнике принято считать, что простая цепь – это цепь, которая сводится к цепи с одним источником и одним эквивалентным сопротивлением. Свернуть цепь можно с помощью эквивалентных преобразований последовательного, параллельного и смешанного соединений. Исключением служат цепи, содержащие более сложные соединения звездой и треугольником. Расчет цепей постоянного тока производится с помощью закона Ома и Кирхгофа.

Два резистора подключены к источнику постоянного напряжения 50 В, с внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом. Сопротивления резисторов R 1 = 20 и R 2 = 32 Ом. Определить ток в цепи и напряжения на резисторах.

Так как резисторы подключены последовательно, эквивалентное сопротивление будет равно их сумме. Зная его, воспользуемся законом Ома для полной цепи, чтобы найти ток в цепи.

Теперь зная ток в цепи, можно определить падения напряжений на каждом из резисторов.

Проверить правильность решения можно несколькими способами. Например, с помощью закона Кирхгофа, который гласит, что сумма ЭДС в контуре равна сумме напряжений в нем.

Но с помощью закона Кирхгофа удобно проверять простые цепи, имеющие один контур. Более удобным способом проверки является баланс мощностей .

В цепи должен соблюдаться баланс мощностей, то есть энергия отданная источниками должна быть равна энергии полученной приемниками.

Мощность источника определяется как произведение ЭДС на ток, а мощность полученная приемником как произведение падения напряжения на ток.

Преимущество проверки балансом мощностей в том, что не нужно составлять сложных громоздких уравнений на основании законов Кирхгофа, достаточно знать ЭДС, напряжения и токи в цепи.

Общий ток цепи, содержащей два соединенных параллельно резистора R 1 =70 Ом и R 2 =90 Ом, равен 500 мА. Определить токи в каждом из резисторов.

Два последовательно соединенных резистора ничто иное, как делитель тока . Определить токи, протекающие через каждый резистор можно с помощью формулы делителя, при этом напряжение в цепи нам не нужно знать, потребуется лишь общий ток и сопротивления резисторов.

Токи в резисторах

В данном случае удобно проверить задачу с помощью первого закона Кирхгофа, согласно которому сумма токов сходящихся, в узле равна нулю.

Если вы не помните формулу делителя тока, то можно решить задачу другим способом. Для этого необходимо найти напряжение в цепи, которое будет общим для обоих резисторов, так как соединение параллельное. Для того чтобы его найти, нужно сначала

Итак, резистор … Базовый элемент построения электрической цепи.

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока . То есть, без резистора по цепи течет большой ток , встроили резистор – ток уменьшился. В этом заключается его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи выделяет тепло.

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток , проходящий через цепь. И Резистор . Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток , например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Встроили в цепь резистор — у тока появился труднопреодолимый барьер, протекающий по цепи ток снизился до 0,2А. Лампочка горит менее ярко. Стоит отметить, что яркость, с которой горит лампочка, зависит так же и от напряжения на ней. Чем выше напряжение — тем ярче.

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения . Барьер не только задерживает ток , но и «съедает» часть напряжения, приложенного источником питания к цепи. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. Имеем источник питания на 12 вольт. На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочку и резистор . Включаем цепь без резистора (слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — часть напряжения упала на нем. Вольтметр(снизу на схеме справа) показывает 5В. На лампочку остались остальные 12В-5В=7В. Вольтметр на лампочке показал 7В.

Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в плане чисел и рассчитаны на объяснение сути процесса, происходящего в резисторе .

Основная характеристика резистора — сопротивление . Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление , тем больший ток он способен ограничить, тем больше тепла он выделяет, тем больше напряжения падает на нем.

Основной закон всего электричества. Связывает между собой Напряжение(V), Силу тока (I) и Сопротивление(R).

Интерпретировать эти символы на человеческий язык можно по-разному. Главное — уметь применить для каждой конкретной цепи. Давайте используем Закон Ома для нашей цепи с резистором и лампочкой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора , при котором ток от источника питания на 12В ограничится до 0,2. При этом считаем сопротивление лампочки равным 0.

V=I*R => R=V/I => R= 12В / 0,2А => R=60Ом

Итак. Если встроить в цепь с источником питания и лампочкой, сопротивление которой равно 0, резистор номиналом 60 Ом, тогда ток, протекающий по цепи , будет составлять 0,2А.

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощности резистора является одним из наиболее важных при построении схем для реальных устройств.

Мощность электрического тока на каком-либо участке цепи равна произведению силы тока, протекающую по этому участку на напряжение на этом участке цепи. P=I*U. Единица измерения 1Вт.

При протекании тока через резистор совершается работа по ограничению электрического тока . При совершении работы выделяется тепло. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду. Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеивать вырабатывающееся внутри него тепло, очень сильно нагреется и сгорит. Что произойдет в результате этого казуса, зависит от твоего личного коэффициента удачи.

Характеристика мощности резистора — это максимальная мощность тока, которую он способен выдержать и не перегреться.

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Итак. Имеем ток , проходящий по цепи(а значит и через резистор ), равный 0,2А. Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — те самые 5, которые вольтметр показывает на резисторе ). Это значит, что мощность тока через резистор равна P=I*V=0,2А*5В=1Вт. Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее(а лучше более) 1Вт. Иначе он перегреется и выйдет из строя.

Резисторы в цепях электрического тока имеют последовательное и параллельное соединение .

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов является суммой сопротивлений каждого резистора в соединении:

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Каждый уважающий себя радио-мастер обязан знать формулы для расчета различных электрических величин. Ведь при ремонте электронных устройств или сборке электронных самоделок очень часто приходится проводить подобные расчеты. Не зная таких формул очень сложно и трудоемко, а порой и невозможно справиться с подобного рода задачей!

Первое, что нужно усвоить – ВСЕ ВЕЛЕЧИНЫ В ФОРМУЛАХ УКАЗЫВАЮТЬСЯ В АМПЕРАХ, ВОЛЬТАХ, ОМАХ, МЕТРАХ И КИЛОГЕРЦАХ.

Закон Ома.

Известный из школьного курса физики ЗАКОН ОМА. На нем строится большинство расчетов в радиоэлектронике. Закон Ома выражается в трех формулах:

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

Теперь рассмотрим на практике применение формул в радиолюбительских расчетах.

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

Где: U – излишек напряжения, который 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).

Напряжение падения 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- длинна волны в метрах.

Где ƛ- длинна волны в метрах, ƒ – частота в килогерцах.

Рассчитать номинальную выходную мощность звуковоспроизводящего устройства (усилитель, проигрыватель 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 в завершении еще несколько формул. По этим формулам, ведут расчет сопротивления и емкости резисторов и конденсаторов в тех случаях, когда возникает необходимость в параллельном или последовательном их соединении.

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

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

Расчет емкости соединенных параллельно нескольких конденсаторов проводят по формуле: C=C 1 + C 2 +C n …

Где C 1 , C 2 и C n – емкость первого, второго и последующих конденсаторов соответственно (мФ).

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

Где C 1 и C 2 – емкость первого и второго конденсаторов соответственно (мФ).

Расчет емкости включенных последовательно более чем двух конденсаторов проводят по формуле :

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*R_e+I*R₁+I*R₂

Т.к. I*R=U перепишем все по иному:

E = I*R_e + 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*R_e + I*R_{вольтметра}

На цифрах:

Е=1.5
R_e=10 Ом
Rвольтметра = 10 000 000 Ом
I = 1.5/10 000 010 = 1,499Е-7
I*R_e = 0.00000015 * 10 = 1.499Е-6
I*R_{вольтметра} = 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*R_е. 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*R_e+V_led
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*R_e + 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*R_вн) 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.

Помогите рассчитать сопротивление.

Нужно рассчитать сопротивление, которое нужно включить последовательно с светодиодом, чтобы тот работал от 12V.
Параметры светодиода:
&bull; Потребляемый ток (I): 20 mA;
&bull; Рабочее напряжение (U) от 2.8 до 3.6 V (возьмем 3 V).

Я рассуждаю так:
1. Сопротивление диода (по закону Ома)
R = U / I = 3 / 0.020 = 150 Ом

2. От 12 V нормально будут работать 4 светодиода подключенных последовательно (по какому закону не помню, но помню что это так). Поэтому для подключения 1 светодиода нужно добавить в цепь сопротивление 3х светодиодов.
R3 = 3 * R = 450 Ом.

3. Получаем схему:

(+) &mdash;|&#9668;&mdash;|450Ом|&mdash; (-)

С пониманием физики электрического тока у меня плохо, а тут, как известно знают всё. Поправьте меня, если где ошибся.

Не-не-не.
По закону Ома берем подаваемое напряжение (12 В), берем необходимый ток (20 мА), считаем сопротивление. R = 12/0.020 = 600 (Ом).

Подключаем, наслаждаемся.

> Владислав ©   (12.06.10 17:33) [1]

600 Ом — это сопротивление всей цепи, диода вместе с резистором, разве нет?

> Дмитрий С  (12.06.2010 17:35:02)  [2]

Если твое рассуждение насчет 3 вольт правильно, то расчет верный, надо
погасить 9 вольт, что ток был 20 ма

450Ом хватит можно меньше и больше.

> • Рабочее напряжение (U) от 2.8 до 3.6 V (возьмем 3 V).

Скорее всего диапозон гораздо шире.
Главное что-бы он на обратное не светился и напряжение постоянно.

> Anatoly Podgoretsky ©   (12.06.10 17:50) [3]

Так по закону Ома тоже получается 450 Ом, что логично. Спасибо

> Pavia ©   (12.06.10 17:53) [4]

> Скорее всего диапозон гораздо шире.

Такой диапазон указан в описании светодиода.

> Главное что-бы он на обратное не светился и напряжение постоянно.

Что значит «на обратное не светился»?

Кстати, это хорошее замечание. Напряжение может меняться от 10 до 14,5 V (бортовая сеть авто). В этом случае нужно рассчитать сопротивление для максимального напряжения?

Вспоминаем физику и диод.
В нормальных условиях в одну сторону сопротивление близко к нулю, в другую близко к бесконечности.
именно это свойство диода применяется в диодном мосте для преобразования переменного тока в постоянный.

> Дмитрий С  (12.06.2010 18:01:05)  [5]

> Что значит «на обратное не светился»?

Что бы дым с него не шел, и сам он не светился при этом.

Чтобы не разрывать себе мозг есть интернет
http://www.novomoskovsk.ru/andreev/led_calc.html

> Anatoly Podgoretsky ©   (12.06.10 18:08) [7]

ну примерно понял:)

> NailMan ©   (12.06.10 18:11) [8]

Спасибо.

Еще один вопрос встал, подскажите хороший интернет магазин для радиолюбителей, где можно заказать необходимые принадлежности и радиодетали?

Uпит — напряжение источника питания (12 В)
Uраб — рабочее напряжение светодиода (3 В)
I — ток в цепи (0,02 А — через светодиод, сопротивление и источник питания ток течёт одинаковый)
R — сопротивление светодиода
R» — искомое сопротивление

Падение напряжения на светодиоде и резисторе, вместе взятых:
I * (R + R») = Uпит

Падение напряжения на светодиоде:
I * R = Uраб

Вычитая из 1-го уравнения 2-е, получим: I * R» = Uпит — Uраб, отсюда:
R» = (Uпит — Uраб) / I = (12 — 3) / 0,02 = 450 Ом

Мощность, выделяемая на резисторе:
P» = R» * Sqr(I) = 450 * Sqr(0,02) = 0,18 Вт

> Дмитрий С ©   (12.06.10 20:03) [9]

http://chip-dip.ru/

> http://chip-dip.ru/

Тоже то что нужно.

> Мощность, выделяемая на резисторе:
> P» = R» * Sqr(I) = 450 * Sqr(0,02) = 0,18 Вт

Резистор можно брать мощнее, в случае если нет точно такого?
И еще такой вопрос. В том же магазине есть, например,
— Резисторы постоянные выводные 0.25Вт 5-10%
А что означают эти 5-10% ? (ссылка: http://www.chip-dip.ru/search.aspx?tmpl=results&searchtext=%F0%E5%E7%E8%F1%F2%EE%F0 )

В рамках этой же темы хотелось бы спросить, как подбирать сопротивление резистора для подключения транзистора.
Хочу собрать по схеме «индикатор мощности для звуковой колонки».
Нашел вот такую схему:
http://cxem.net/sound/raznoe/indikators2-2.gif
(источник с описанием: http://www.remexpert.com/ipb/topic907.html?mode=threaded&pid=3695)

Для нее по описанию подобрал такой транзистор:
Макс. напр. к-б при заданном обратном токе к и разомкнутой цепи э.(Uкбо макс),В   60
Макс. напр. к-э при заданном токе к и разомкнутой цепи б.(Uкэо макс),В  40
Максимально допустимый ток к ( Iк макс.А)  0.1
Статический коэффициент передачи тока h31э мин  110
Граничная частота коэффициента передачи тока fгр.МГц  150
Максимальная рассеиваемая мощность ,Вт  0.25
http://www.chip-dip.ru/product1/35670756.aspx

На схеме указаны резисторы сопротивлением 470 Ом, но там транзистор кт315в — не такой, какой я выбрал. На российском меня смутил маленький «Статический коэффициент передачи тока h31э мин», равный 30, тогда как в описании рекомендовался более 100.

До диодов и конденсаторов пока не дошел.

> Дмитрий С  (12.06.2010 21:07:12)  [12]

Ни одна деталь не критично, можно практически использользовать близкие
детали.

> Anatoly Podgoretsky ©   (12.06.10 21:16) [13]
>
> > Дмитрий С  (12.06.2010 21:07:12)  [12]
>
> Ни одна деталь не критично, можно практически использользовать
> близкие
> детали.

Это хорошо.

Про конденсаторы вопрос:
У них есть параметр «Рабочее напряжение». Какое выходное напряжение усилителя я, естественно, не знаю. Можно использовать с заведомо большим параметром, например 35В ? Нормальный ли Допуск номинальной емкости, равный 20%?
И какой лучше выбрать «Алюминиевый электролитический» или «Танталовый электролитический»?

У светодиода нет сопротивления. У него есть падение напряжения при заданном токе.

> На российском меня смутил маленький «Статический коэффициент
> передачи тока h31э мин», равный 30, тогда как в описании
> рекомендовался более 100

Так это min. На этот коэффициент не стоит рассчитывать, он меняется во время работы. Хотя скорее вместо буквы в лучше взять букву г

> [9] Дмитрий С ©   (12.06.10 20:03)
> Еще один вопрос встал, подскажите хороший интернет магазин
> для радиолюбителей, где можно заказать необходимые принадлежности
> и радиодетали?

Если нужны ценики с «номерами телефонов» — в чипдип. а я как разработчик-любитель беру детали в www.megachip.ru или www.smd.ru посредством инет-покупок. Паяльное оборудование итрасходники в чипедипе или в www.radiodelo.ru. Детальки в чипедипе брать — разоришься. Правда я беру десятками-сотнями — все равно дешевле чем в чиподипе взять даже десятками-штуками %-)

> http://chip-dip.ru/

питерская версия данного магазина отличается мерзостным обслуживанием и дикими ценами.

http://www.micronika.ru/
http://www.terraelectronica.ru/
http://www.megachip.ru

Последнее, что я паял руками был игрушечный светофор на светодиодах для 5-ти летнего сына… Светофор работал, как на автомате, так и в ручном режиме. Сынишка вжигал на игрушечных авто вокруг этого светофора…
А щаз…  Уже начал забывать, как держать в руках паяльник. Дешевле купить китайский ширпотреб… 🙁

Вот значит какие сложности сейчас возникают… включить светодиод в бортовую сеть авто… Проценты на резисторах обозначают возможный процент отклонения сопротивления от номинала. Самые грубые и самые дешевые 20%. т.е. конкретный экземпляр резистора может быть от 360 до 540 Ом. Наиболее часто ювелирное соответствие номиналу резистора не требуется. В вашем случае тоже т.к. напряжение бортовой сети «гуляет». Главное чтобы при пиковых значениях напряжения ток не превысил максимально допустимого для светодиода (20 мА)

Но если уж приспичило подобрать с точностью до ома… берите тестер и подбирайте нужный резистор из партии. Или покупайте претезенционный (0,1%) который к тому же еще имеет небольшой температурный коэффициент изменения сопротивления (такие детали применяются например в измерительных приборах, где требуется высокая точность).

Кстати! Не забудьте расчитать рассееваемую на резисторе мощность. Р = падение напряжения на резисторе * ток = 9 * 0,02 = 0,18 Вт. т.е. нужно брать 0,25 Вт-ный, а не 0,125 Вт-ный.

Совершенно аналогично и с конденсаторами. Напряжение электролита всегда должно быть выбрано с запасом, берите как минимум с 50% запасом по напряжению, а там ставьте хоть на 1500 вольт если место позволяет.

А «какой выбрать алюминиевый или танталовый?» Если критично время наработки на отказ схемы (надо лет экак 20 кряду при круглосуточной эксплуатации) — ставьте танталовые, если таких требований к надежности нет — ставьте что есть под рукой или что дешевле.

А там ставьте в схему то, к чему душа лежит… у меня же при мысли о танталовых конденсаторах и претезенционных резисторах для того, чтобы погасить 9 вольт на светодиоде сразу возникла ассоциация использования золотых гвоздей для столярных работ. 🙂

> Параметры светодиода:
> • Потребляемый ток (I): 20 mA;
> • Рабочее напряжение (U) от 2.8 до 3.6 V (возьмем 3 V).
>

Бред.
Или я очень отстал от жизни.
У диода (любого диода включая светодиод нет и не может быть такого параметра. Точнее «таких параметров»)!
Боже, куда мы катимся!?

Удалено модератором

> Или я очень отстал от жизни.

Похоже на то 🙂

—
Чип-и-дип и у меня оставил неприятные впечатления. Хотя в конечном итоге я все получил, но времени это заняло — словно из Китая везли.

> Virgo_Style ©   (13.06.10 18:22) [21]
>
>
> > Или я очень отстал от жизни.
>
>
> Похоже на то 🙂
>

И в чём именно? Если не секрет. 🙂

> Чип-и-дип и у меня оставил неприятные впечатления. Хотя
> в конечном итоге я все получил, но времени это заняло —
> словно из Китая везли.
>

Во всех магазинах можно нарваться на подобную ситуацию. Все они в своих прайс листах стараются публиковать всё что могут найти в И-нете. Но всегда нужно интересоваться сроками поставки конкретной продукции. Ибо она (продукция) может:
1. быть на складе магазина;
2. быть заказана у поставщика;
3. вообще не существовать, ибо производитель только анонсировал такой продукт.

> И в чём именно? Если не секрет. 🙂

в том, что

> нет и не может быть такого параметра. Точнее «таких параметров»

🙂
Не, если Земля не имеет форму шара — то эти параметры будут называться, наверное, «номинальный ток» и «падение напряжения на диоде при номинальном токе».
Это если «по науке». А если хочется продать побольше — тогда «потребляемый ток» и «напряжение питания» — самое оно 🙂

> Но всегда нужно интересоваться сроками поставки конкретной
> продукции.

В практически всех подобных магазинах сроки поставки написаны на страничке товара.
Вот только иногда они не имеют ничего общего с реальностью 🙁

> Virgo_Style ©   (14.06.10 11:22) [23]

Нормальный, не перегретый диод, почти, не потребляет ток, так-что такая характеристика, как «потребляемый ток» для диода представляет этот самый диод в виде электроплиты. Кстати, падение напряжения на диоде почти не зависит от протекающего через него тока — это одно из отличительных свойств полупроводниковых приборов от пассивных сопротивлений — резисторов. Когда-то, за отсутствием стабилитронов на малые напряжения использовали диоды при прямом включении по несколько штук последовательно и они отлично справлялись со стабилизацией напряжения, что, определённо, доказывает независимость падения напряжения на диоде от величины протекающего через него тока.

> абизяна   (14.06.10 12:45) [24]

Все это очень интересно и познавательно, но не имеет к светодиодам ровно никакого отношения.

Потребление 3Вт — норма жизни (а бывает и 30), и ВАХ параболическая.

> почти, не потребляет ток

А за счет чего он светиться должен тогда?

> [25] Virgo_Style ©   (14.06.10 23:55)
> параболическая

Эээ. Может не совсем? Сравним наш диод (или для пущей наглядности стабилитрон, как говорилось выше) с вакуумным диодом (подкинем там резисторами напруги) и куском провода на одной установке из одного генератора напряжения и трёх осциллографов (опять же для пущей наглядности).

> [26] Дмитрий С ©   (15.06.10 07:27)
> А за счет чего он светиться должен тогда?

А вот и заметим это ещё на четвёртом.

Да. Наш генератор напряжения будет нам выдавать +- относительно 0 — который будет масса, хе. По-моему школьный курс физики, но могу чуть ошибаться.

Сформулирую точнее постановку эксперимента.
Есть: четыре коробочки (возможно чёрных), на каждой написана сила тока +-. Задача: снять ВАХ со всех. Выоводы: сравнить и сделать предположения о содержимом. Работа: сделать измерительную установку для решения задачи.

> [30] Inovet ©   (15.06.10 08:06)
> сила тока +-.

И напряжение, пожалуй не лишним будет.

> Может не совсем?

Ну, если быть точным — то скорее экспонента. Однако рабочий участок настолько невелик, что imho вполне сойдет за параболу 🙂

http://www.lumenhouse.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=59&Itemid=21

Мда.. инженерами и не пахнет, увы.

Диод, как впрочем и любой другой двухполюсный электроэлемент, имеет такую двухпараметрическую  зависимость, как вольт-амперная характеристика.
Кроме того, имеются предельные параметры напряжения и тока.

Для простейшего расчета ( без учета дестабилизирующих факторов ), достаточно знать номинальный ток и падение напряжения на светодиоде — это и есть рабочая точка на ВАХ.
Разность напряжения питания и падения напряжения на светодиоде в рабочей точке, поделенная на рабочий ток, дает значение сопротивления резистора.

> [34] Jeer ©   (15.06.10 10:35)
> Мда.. инженерами и не пахнет, увы.

Мы тут уже перешли к исследованию неизвестного прибора с двумя клеммами. Будем считать, что образцы есть в запасе, иначе значительно сложнее исследовать, хотя начнём тогда от нуля на нашем генераторе напряжения что ли, и будем по чуть-чуть добавлять в обе стороны на каждом замере, пока не увидим неповторяющиеся показания, тут сделаем вывод о разрушении образца и его предельных параметрах — тогда и надписей не надо на корбках.

> [33] Anatoly Podgoretsky ©   (15.06.10 09:38)

Там не показаны ещё несколько важных участков, но для сабжа, естественно, даже больше чем надо.

> [34] Jeer ©   (15.06.10 10:35)
> в рабочей точке

Вот

Смайликов выше, как обычно, не наставил.:)

> Virgo_Style ©   (14.06.10 23:55) [25]
>
> > абизяна   (14.06.10 12:45) [24]
>
>
> Все это очень интересно и познавательно, но не имеет к светодиодам
> ровно никакого отношения.
>
> Потребление 3Вт — норма жизни (а бывает и 30), и ВАХ параболическая.
>
> <Цитата>

Вот сходи по ссылке в [33]. Ну и гду здесь парабола на рабочем участке?
И, как писали выше «ток потребления 0,02А при 3В». Каким это образом получается 3Вт?
ВАХ светодиода отличается от обычного диода тем, что рабочий участок сдвинут вправо и несколько более пологая, т.е. падение напряжения на светодиоде раз в 10 больше чем на диоде, но, всё-таки слабо зависит от величины тока.
http://www.radiodetali.com/article/all/led-faq.htm

> Дмитрий С ©   (15.06.10 07:27) [26]
>
> > почти, не потребляет ток
>
> А за счет чего он светиться должен тогда?

почти Т.е. светит так же, как и протребляет. Хотя, конечно, есть и помощнее, к примеру, как утверждал Чубайс:»На основе нанотехнологий российские учёные … .»  Просто речь шла о 20мА и 3В, что означает 60мВ.

> почти Т.е. светит так же, как и протребляет

Ерунда. КПД обычных светодиодов 20..50%

http://moto.w6.ru/obshee/poleznoe/199-svetodiody-i-ikh-primenenie.html

Как рассчитать падение напряжения на резисторе подробное объяснение

Если вы ищете, как рассчитать падение напряжения на резисторе, то SoManyTech предлагает вам полную теорию и практические примеры падения напряжения на резисторе. Перед этим давайте освежим в памяти закон Ома: (Прокрутите вниз, если вы профессиональный пользователь)

• Распространенный способ показать поведение схемного устройства — это его характеристика.
  Это график зависимости тока «I» через устройство от приложенного к нему напряжения «V».Это устройство, резистор, имеет простую линейную характеристику В – I , показанную на рис. . выше.
• Эта линейная зависимость устройства выражается законом Ома :
  V = IR
• Константа пропорциональности R известна как сопротивление устройства и равна наклону кривой I. –V характеристика. Единица измерения сопротивления — Ом, символ Ом . Любое устройство с линейной ВАХ называется резистором.

Какое падение напряжения на резисторе?

• Падение напряжения на резисторе — это не что иное, как значение напряжения на резисторе. Иногда его также называют «напряжение на резисторе» или просто «падение напряжения».
• Обычно обозначается как:
  ‘V (drop ) ‘ или ‘Vr’ или ‘Vd’
  Для нескольких резисторов это записывается как Vr1, Vr2, Vr3 и т. Д.

Как мы все знаем, резистор — это устройство, которое оказывает сопротивление протекающему через него току.Затем, применяя закон Ома, резистор будет предлагать падение напряжения на резистивном устройстве, которое определяется как:

В ( падение ) = I × R

, где I = ток через резистор в (А) в амперах
R = сопротивление в (Ом) Ом
В ( падение ) = падение напряжения в (В) вольтах

Как рассчитать падение напряжения по сопротивлению пошагово:

Шаг 1: Упростим данную схему.Если, скажем, схема заполнена резисторами, включенными последовательно и параллельно, то повторно подключите ее, чтобы упростить. (проверьте практический пример ниже)

Step2: Затем найдите эквивалентный резистор.
Для параллельного подключения: 1 / Треб. = 1 / R1 + 1 / R2…
Для серии: Треб. = R1 + R2 +. . .

Step3: Найдите ток через каждый резистор. (Ток через последовательный резистор одинаков, а ток через параллельные резисторы отличается и зависит от его значения)

Step4 : Примените формулу закона Ома для расчета падения напряжения.
В = IR

Напряжение в последовательной цепи — Практические примеры:

Случай I:

Если есть только один резистор последовательно с батареей или источником питания, как показано в этой схеме.

∴ Vs = Vdrop = 5 вольт (скажем)

Случай II:

Если есть два или несколько резисторов, включенных последовательно с батареей, как показано на этой схеме.

В этой схеме мы должны вычислить полный ток «I», протекающий через цепь.
I (общий) = V (питание) / R (эквивалент)

∴ I (общий) = 5/30 = 0,166 A

Тогда падение напряжения на R1 будет: Vr1 = I × R1
Падение напряжения на R2 будет: Vr2 = I × R2
Падение напряжения на Rn будет: Vrn = I × Rn

• Vr1 = I × R1 = 0,166 × 10 = 1,66 В & Vr2 = I × R2 = 0.166 × 20 = 3,33 вольт

Напряжение на параллельных резисторах:

Случай I:
Два резистора включены параллельно батарее или источнику питания, как показано на этой схеме.

Vs = Vdrop = Vr1 = Vr2 = 5 вольт (скажем)

Случай II:
Один резистор включен последовательно и два резистора с источником питания, как показано на этой схеме.

В этой схеме нам нужно вычислить ток «I» через каждый компонент.

• i1 = I (всего) = Is = V (питание) / R (эквивалент)

  где, R (эквивалент) = R1 + Rp
  , где 1 / Rp = 1 / R2 + 1 / R3

  ∴ Rp = 12 Ом и R ( эквивалент ) = 22 Ом

• i2 = i1 * (R3 / (R2 + R3))
  i3 = i1 * (R2 / (R2 + R3))

• Падение напряжения на R1 будет Vr1 = R1 * i1
  Падение напряжения на R2 будет Vr2 = R2 * i2
  Падение напряжения на R3 будет Vr3 = R2 * i3

Положив значения, которые мы имеем,

Теперь i1 = V (поставка) / R (эквивалент) = 5/22 = 0.227 ампер
∴ i1 = 0,227 A

Падение напряжения на 10 Ом -> Vr1 = 10 * i1 = 10 × 0,227 вольт
∴ Vr1 = 2,27 вольт

Теперь, i1 * (R3 / (R1 + R2))
∴ i2 = 0,1362 A

Падение напряжения на 20 Ом -> Vr2 = 20 * i2 = 20 × 0,1362 В
∴ Vr2 = 2,724 В

Теперь i3 = i1 * (R2 / (R1 + R2))
∴ i3 = 0.09 A

Падение напряжения на 30 Ом -> Vr2 = 30 * i2 = 30 × 0,09 В
∴ Vr3 = 2,7 В

000 Метод 2:

∴ Эквивалентное напряжение в точке ‘A’ будет равно
Veq = Va = Vs — Vr1

∴ Va = 5 — 2.27 = 2,73 В
Следовательно, мы получаем одинаковое значение потенциала на R2 и R3.

Метод 3:

В этом методе мы используем цифровой мультиметр или, можно сказать, вольтметр. Все, что вам нужно, это установить мультиметр в режим напряжения.
Теперь с помощью двух щупов проверьте напряжение на требуемом резисторе, подключив к нему щупы. (на рис. показания вольтметра только для справки)

Вуаля !! Ты понял.

Это самый простой способ найти падение напряжения на резисторе в любой цепи.

В работе

Далее у нас есть цепь с входным напряжением 3В и и два резистора (R1 и R2) последовательно. Это означает, что полное сопротивление резистора равно R1 + R2. Допустим, R1 имеет значение 1 кОм , а R2 имеет значение 2 кОм , что составляет общее значение 3 кОм . Если мы посмотрим на картинку, мы хотели бы знать, каково падение напряжения на первом резисторе и каково падение напряжения на втором резисторе.

Рисунок 1. Схема

Прелесть проблемы в том, что , в конечном итоге, сумма напряжений на R1 и R2 должна быть полным напряжением, которое мы получили от входного источника . Таким образом мы узнаем, верны ли наши расчеты или нет.

Использование закона Ома

Теперь, Как мне рассчитать напряжение на R1? Что ж, короткий ответ: с использованием закона Ома , который гласит, что напряжение равно силе тока, умноженному на сопротивление. Вот формула и ее производные:

Рисунок 2.Закон Ома

Чтобы использовать закон Ома в каждой секции, сначала нам нужно знать полный ток цепи . Применяя формулу, мы получили:

Рисунок 3. Рассчитайте общий ток

Тогда с этим значением мы можем применить закон Ома в каждом разделе:

Рисунок 4. Рассчитайте напряжение на участках 1 и 2

Есть еще одна формула, основанная на законе Ома, которую я нашел в этом видео на Youtube, я нашел ее очень прямой и практичной:

Рисунок 5.Рассчитайте напряжение на участке по новой формуле

Как я упоминал ранее, теперь мы можем узнать, работает эта новая формула или нет, потому что мы должны получить те же результаты:

Рисунок 6. Рассчитайте напряжение на участках 1 и 2

Хорошо, поэтому мы можем использовать каждую секцию для обеспечения разного натяжения для разных компонентов.

Расчет рассеиваемой мощности

При выборе резистора необходимо учитывать рассеиваемую мощность. Количество Вт, которое будут рассеивать резисторы. При низком сопротивлении резисторов резисторы могут перегореть в мгновение ока. .

Рисунок 7. Расчет рассеиваемой мощности

Имея в виду эту формулу, мы можем рассчитать рассеиваемую мощность наших резисторов тока:

Рисунок 8. Рассеиваемая мощность тока

Как видите, почти ничего. Возможно, мы могли бы даже выбрать более низкое сопротивление резистора. Но представьте, что мы использовали резисторы, складывая 3 Ом с входным значением 12 В :

Рисунок 9.катастрофический

Well 72W для такой небольшой схемы требует много тепла и резисторы могут перегореть. Поэтому не забывайте рассчитывать рассеиваемую мощность, чтобы избежать дальнейших проблем.

на резисторе

Опубликовать комментарии?

Как рассчитать падение напряжения на резисторах Sciencing

4 часа назад Рассчитайте падение напряжения на на каждом резисторе , используя закон Ома.Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены последовательно с R 1 = 4 Ом, R 2 = 2 Ом и R 3 = 6 Ом. Какое падение напряжения на на каждом резисторе ? Сначала рассчитайте общее сопротивление: 4 + 2 + 6 = 12 Ом

Веб-сайт: Sciencing.com

Категория : Используйте в предложении

Напряжение

Как рассчитать падение напряжения на резисторе деталь

2 часа назад Если вы ищете, как рассчитать падение напряжения на и резисторе , то SoManyTech предлагает вам полную теорию и практические примеры падения напряжения . резистор .Перед этим давайте освежим в памяти закон Ома: (Прокрутите вниз, если вы профессиональный пользователь) Обычный способ показать поведение схемного устройства — это его характеристика.

Расчетное время чтения: 3 минуты

Веб-сайт: Somanytech.com

Категория : использовать в предложении

Напряжение

Падение напряжения на резисторе 9000 Только сейчас 9034 Падение напряжения на резисторе