Hvordan beregne spenningen til en motstand

Forfatter: Randy Alexander
Opprettelsesdato: 27 April 2021
Oppdater Dato: 1 Juli 2024
Anonim
How To Calculate The Voltage Drop Across a Resistor - Electronics
Video: How To Calculate The Voltage Drop Across a Resistor - Electronics

Innhold

Før du kan beregne spenningen til motstanden, må du først bestemme hvilken type krets som brukes. Hvis du trenger en gjennomgang av det grunnleggende eller trenger litt hjelp til å forstå typer kretser, kan du begynne med del 1. Hvis ikke, hopp over det og gå til teksten om typen krets du må håndtere.

Fremgangsmåte

Del 1 av 3: Forstå elektriske kretser

  1. Lær om kretser. Tenk på kretsen på denne måten å tenke på: forestill deg at du heller en pose med maiskjerner i en bolle. Hvert kornkorn er et elektron (elektron), og strømmen av kornet som strømmer inn i bollen er en elektrisk strøm. Når du snakker om linjer, beskriver du det ved å si hvor mange partikler som beveger seg per sekund.

  2. Tenk på elektriske ladninger. Elektroner har en "negativ" ladning. Det vil si at de tiltrekker seg (eller beveger seg mot) et positivt ladet objekt, og skyver (eller beveger seg bort fra) et negativt ladet objekt. Fordi de alle er negative, prøver elektronene alltid å presse hverandre og spre seg når det er mulig.

  3. Forstå spenning. Spenning er forskjellen i ladning mellom to punkter. Jo større ladningsforskjell, desto sterkere er de to ender. Nedenfor er et eksempel på et konvensjonelt batteri:
    • I batteriet skjer kjemiske reaksjoner og elektroner akkumuleres. Disse elektronene beveger seg mot den negative enden, mens den positive spissen forblir i en tilstand nesten tom (De kalles katoden og anoden). Jo lenger denne prosessen er, jo større er spenningen mellom de to endene.
    • Når ledninger mellom katoden og anoden plutselig har elektronet ved katoden plass til å gå. De skyter mot anoden og genererer en elektrisk strøm. Jo høyere spenning, jo flere elektroner beveger seg mot anoden per sekund.

  4. Forstå begrepet motstand. Motstand har navnet sitt. Jo høyere motstanden til et objekt er, desto vanskeligere er det for elektroner å passere gjennom det. Det bremser strømmen, fordi nå kan mindre elektroner passere hvert sekund.
    • En motstand er alt som tilhører en krets og tilfører motstand til en krets. Du kan kjøpe en ekte "motstand" i en kraftbutikk, men i kretsproblemer representeres motstand vanligvis av en lyspære eller et annet motstandsobjekt.
  5. Husk Ohms lov. Det er et veldig enkelt forhold som eksisterer mellom strømstyrke, spenning og motstand. Skriv det ned eller husk det - du må bruke det regelmessig når du løser kretsproblemer:
    • Strøm = spenning delt på motstand
    • Det skrives vanligvis i form: I = / R
    • Tenk på hva som skjer når du øker V (spenning) eller R (motstand). Stemmer det overens med det du lærte i forklaringen ovenfor?
    annonse

Del 2 av 3: Beregn spenningen til motstanden (seriekrets)

  1. Forstå hva en seriell krets er. Seriekretsen er lett å identifisere. Det var bare en spole, med alt på rekke og rad. Strøm beveger seg rundt hele spolen og går i tur og orden gjennom hver av motstandene eller komponentene som utgjør kretsen.
    • Strømstyrke det samme på hvert punkt på kretsen.
    • Ved beregning av spenningen har ikke motstandens posisjon i kretsen betydning. Du kan ta og endre motstandsposisjonen, spenningen til hver motstand vil forbli den samme.
    • Tenk på et eksempel på krets med tre seriemotstander: R1, R2og R3. Denne kretsen drives av et 12V batteri. Vi finner spenningen til hver motstand.
  2. Beregn motstanden i hele kretsen. Legg opp alle motstandsverdiene i kretsen. Svaret er seriekretsens fulle kretsmotstand.
    • Ta for eksempel tre motstander R1, R2og R3 Motstandene er henholdsvis 2 Ω (ohm), 3 Ω og 5 Ω. Motstanden med full krets er 2 + 3 + 5 = 10 ohm.
  3. Finn strømstyrken. Bruk Ohms lov til å finne strømstyrken til hele kretsen. Husk at i seriekretsen er strømstyrken den samme i alle posisjoner. Når vi har beregnet linjen på denne måten, kan vi bruke den til alle beregninger.
    • Ohms lov sier at strømstyrken I = / R. Helkretsspenningen er 12 volt, og mottakeren for full krets er 10 ohm. Svaret er jeg = / 10 = 1,2 amp.
  4. Transformer Ohms lov for å finne spenning. Med grunnleggende algebra kan vi transformere Ohms lov for å finne spenning i stedet for strømstyrke:
    • Jeg = / R
    • IR = R / R
    • IR = V
    • V = IR
  5. Beregn spenningen til hver motstand. Vi vet allerede verdien av motstand, vi kjenner strømstyrken, og vi har allerede ligningen. Endre tallet og løse. For eksempelproblemet har vi:
    • Frastøting av R1 = V1 = (1.2A) (2Ω) = 2.4V.
    • Spenningen på R2 = V2 = (1.2A) (3Ω) = 3.6V.
    • Spenningen på R3 = V3 = (1,2A) (5Ω) = 6,0V.
  6. Sjekk svarene dine. I seriekretsen må den totale spenningen over alle motstandene være lik hele kretsspenningen. Legg sammen alle spenningene du har beregnet, og se om du får full kretsspenning. Hvis det ikke fungerer, kan du gå tilbake og finne feilen.
    • I vårt eksempel: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, som er full kretsspenning.
    • Hvis summen av spenningene var litt lavere (si 11,97 i stedet for 12), har du sannsynligvis avrundet tallet et sted. Svaret ditt er fortsatt riktig.
    • Husk at spenningen måler forskjellen i ladning, eller antall elektroner. Tenk deg at du teller antall elektroner du ser når du reiser langs en krets. Hvis tellingen er riktig, vil du til slutt få den totale ladningen i elektronene fra start til slutt.
    annonse

Del 3 av 3: Beregn spenningen til motstanden (parallell krets)

  1. Forstå hva parallell krets er. Tenk deg en ledning med den ene enden plassert på batteriet, den andre blir delt i to separate ledninger. De to ledningene går parallelt med hverandre, og kobles deretter til igjen før de når den andre enden av batteriet. Hvis både venstre ledning og høyre linje har en motstand, er de to motstandene koblet "parallelt".
    • Parallelle kretser kan ha et vilkårlig antall ledninger. Denne instruksjonen gjelder for kretser delt inn i hundre ledninger og deretter satt sammen.
  2. Tenk på hvordan strømmen strømmer i kretsen. I en parallell krets strømmer strøm gjennom alle banene den leveres for. Den vil løpe gjennom ledningen på venstre side, passere motstanden til venstre og nå den andre enden. Samtidig vil den også gå gjennom ledningen til høyre, over høyre motstand og til den andre enden. Verken en del av strømmen strømmer bakover eller gjennom begge motstandene parallelt.
  3. Bruk full kretsspenning for å finne spenningen til hver motstand. Når du vet full kretsspenning, vil det være utrolig enkelt å finne spenningen til hver motstand. Hver parallelle ledning har samme spenning som for hele kretsen. Anta at en krets med to motstander parallelt drives av et 6V batteri. Spenningen til venstre motstand vil være 6V og spenningen til høyre motstand vil også være 6V. Det spiller ingen rolle hvor stor motstandsverdien er. For å forstå hvorfor, la oss se gjennom seriekretsen nevnt ovenfor:
    • Husk at i seriekretser er full kretsspenning alltid lik summen av spenningen for hvert spenningsfall.
    • Tenk på hver nåværende bane som en seriekrets. Det samme gjelder: ved å legge sammen spenningen til hele motstanden, ender du opp med full kretsspenning.
    • Siden strømmen som går gjennom hver ledning gjennom bare en motstand, må spenningen til den motstanden være lik den totale spenningen.
  4. Beregn strømmen i hele kretsen. Hvis problemet ikke viser full kretsspenning, må du fullføre noen flere trinn. Start med å finne mengden strøm som strømmer gjennom den kretsen. I en parallell krets er full kretsstrøm lik summen av strømmen som går gjennom hver parallell gren.
    • I matematiske termer: JegTotal = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3...
    • Hvis du synes det er vanskelig å forstå, kan du forestille deg et vannrør delt i to. Total avrenning er rett og slett mengden vann som strømmer gjennom hvert rør lagt sammen.
  5. Beregn motstanden i hele kretsen. I parallelle kretser er motstandene ikke like effektive fordi de bare hindrer strømmen som strømmer gjennom en enkelt ledning eller sving. Jo flere svingkretser det er, jo lettere er det for strøm å finne veien til den andre enden. For å finne full kretsmotstand, løse følgende ligning og finn RTotal:
    • / RTotal = / R1 + / R2 + / R3...
    • Ta for eksempel en krets med 2 ohm og 4 ohm motstander montert parallelt. / RTotal = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) RTotal → RTotal = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 klemmer.
  6. Finn spenningen fra resultatet oppnådd. Husk at når vi har funnet full kretsspenning, har vi også funnet spenningen til hver parallelle ledning. Bruk Ohms lov, finn hele kretsspenningen. F.eks .:
    • Vurder en krets med en linje på 5 amp som går gjennom. Motstanden med full krets er 1,33 ohm.
    • I følge Ohms lov har vi: I = V / R, så: V = IR.
    • V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
    annonse

Råd

  • Hvis det er en komplisert krets med seriemotstander og parallelt, eller velg to tette motstander. Finn deres kombinerte motstand ved å bruke riktig parallell- eller seriemotstandsregel. På dette punktet kan du tenke på dem som en enkelt motstand. Gjør dette til en enkel krets med motstander er oppnådd eller parallell, eller seriell.
  • Spenningen til en motstand blir ofte referert til som et "spenningsfall".
  • Forstå terminologi:
    • Krets - som består av delene som utgjør kretsen (som motstander, kondensatorer og induktorer) forbundet med ledninger og hvor strøm kan strømme i den
    • Motstander - deler som kan redusere eller forstyrre strømmen
    • Elektrisk strøm - elektrisk ladning som strømmer inn i ledningen, enhet: Amp, A.
    • Spenning - arbeidet som er gjort for å flytte en ladet partikkel; Enhet: Volt, V.
    • Motstanden til et objekt - et mål på motstanden mot strømmen; Enhet: Klem, Ω