Ինչպես հաշվարկել լարման դիմադրիչի միջոցով (նկարներով)

2024 Հեղինակ: Jason Gerald | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-15 08:17

Նախքան ռեզիստորի լարման հաշվարկը, նախ պետք է որոշեք օգտագործվող սխեմայի (տողի) տեսակը: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է վերանայել հիմնական տերմինները կամ օգնության կարիք ունեք էլեկտրական սխեմաները հասկանալու համար, սկսեք առաջին բաժնից: Հակառակ դեպքում, ուղղակիորեն անցեք այն սխեմայի տեսակը, որի վրա ցանկանում եք աշխատել

Քայլ

Մաս 1 -ից 3 -ից. Էլեկտրական սխեմաների իմացություն

Քայլ 1. Իմացեք էլեկտրական հոսանքի մասին:

Դուք կարող եք օգտագործել հետևյալ անալոգիան. Պատկերացրեք, որ հացահատիկը լցնում եք ամանի մեջ: Հացահատիկի յուրաքանչյուր հատիկ էլեկտրոն է, իսկ հացահատիկի հոսքը ամանի մեջ էլեկտրական հոսանք է: Երբ խոսում եք էլեկտրաէներգիայի մասին, դա բացատրում եք ՝ ասելով, թե քանի հատիկ հատիկ է հոսում վայրկյանում: Երբ խոսում եք էլեկտրական հոսանքի մասին, այն չափում եք միավորներով ամպեր (ամպեր), որը որոշակի թվով էլեկտրոններ են (որոնք շատ մեծ արժեքներ են), որոնք հոսում են ամեն վայրկյան:

Քայլ 2. Իմացեք էլեկտրական լիցքի մասին:

Էլեկտրոններն ունեն «բացասական» էլեկտրական լիցք: Այսինքն, էլեկտրոնները ձգում են (կամ հոսում դեպի) դրական լիցքավորված առարկաներ և հետ մղում (կամ հոսում հեռու) բացասական լիցքավորված առարկաներից: Բոլոր էլեկտրոններն ունեն բացասական լիցք, ուստի նրանք միշտ մղում են այլ էլեկտրոններ և ցրվում:

Քայլ 3. Հասկացեք լարման մասին:

Լարման չափում է երկու կետերի միջև էլեկտրական լիցքի տարբերությունը: Որքան մեծ է տարբերությունը, այնքան ավելի ուժեղ են երկու կետերը գրավում միմյանց: Ահա սովորական մարտկոցի օգտագործման օրինակ.

• Մարտկոցի ներսում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաներն առաջացնում են էլեկտրոնների լճակ: Այս էլեկտրոնները գնում են մարտկոցի բացասական բևեռ, մինչդեռ դրական բևեռը մնում է գրեթե դատարկ: Դրանք կոչվում են դրական և բացասական տերմինալներ: Որքան երկար տևի այս գործընթացը, այնքան մեծ կլինի լարումը երկու բևեռների միջև:
• Երբ լարերը միացնում եք դրական և բացասական բևեռների միջև, բացասական բևեռի էլեկտրոններն այժմ գնալու տեղ ունեն: Բացասական բևեռի էլեկտրոնները հոսում են դեպի դրական բևեռ և արտադրում են էլեկտրական հոսանք: Որքան մեծ է լարումը, այնքան ավելի շատ էլեկտրոններ են շարժվում դեպի դրական բևեռ ամեն վայրկյան:

Քայլ 4. Իմացեք դիմադրության մասին:

Խոչընդոտը այն է, ինչ արգելափակում է էլեկտրոնները: Որքան մեծ է դիմադրությունը, այնքան դժվար է էլեկտրոնների անցումը: Դիմադրությունը դանդաղեցնում է էլեկտրական հոսանքը, քանի որ յուրաքանչյուր վայրկյան անցնող էլեկտրոնների թիվը նվազում է:

Ռեզիստորները կարող են լինել էլեկտրական շղթայի ցանկացած բան, որն ավելացնում է դիմադրություն: Դուք կարող եք գնել իսկական «ռեզիստորներ», սակայն խնդիրների դեպքում դիմադրողները սովորաբար ներկայացված են լամպերով կամ այն ամենով, ինչ դիմադրություն ունի:

Քայլ 5. Անգիր Օմի օրենքը:

Գոյություն ունի պարզ կապ հոսանքի, լարման և էլեկտրական դիմադրության միջև: Գրեք կամ անգիր պահեք հետևյալ բանաձևը, քանի որ այն ձեզ անհրաժեշտ կլինի էլեկտրական սխեմաների հետ կապված խնդիրները լուծելու համար.

• Ընթացիկ = լարումը բաժանված է դիմադրության
• Բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. I = ^Վ / _Ռ
• Մտածեք, թե ինչ է տեղի ունենում, եթե միացումում ավելանում է V (լարումը) կամ R (դիմադրությունը): Արդյո՞ք դա համապատասխանում է վերը նշված քննարկմանը:

Մաս 2 -ից 3 -ից. Հաշվարկելով դիմադրությունը ռեզիստորի միջոցով (Սերիայի միացում)

Քայլ 1. Իմացեք սերիալային սխեմաների մասին:

Սերիայի էլեկտրական սխեմաները շատ հեշտ է նկատել: Ձևը մալուխային հանգույցի տեսքով է, որի բոլոր բաղադրիչները շարված են անընդմեջ մալուխի երկայնքով: Էլեկտրական հոսանքը հոսում է ամբողջ մետաղալարով և հանդիպած յուրաքանչյուր դիմադրության կամ տարրի միջով:

• Էլեկտրական հոսանք միշտ նույնն է շղթայի յուրաքանչյուր կետում:
• Լարման հաշվարկման ժամանակ միացման մեջ ռեզիստորի գտնվելու վայրը նշանակություն չունի: Դուք կարող եք վերցնել ռեզիստոր և տեղափոխել այն շղթայի միջով, և լարումը յուրաքանչյուր ռեզիստորի վրա մնում է նույնը:
• Մենք կօգտագործենք էլեկտրական շղթայի օրինակ `3 դիմադրողականությամբ` R₁, Ռ₂, և Ռ₃. Շղթան սնվում է 12 վոլտ մարտկոցից: Մենք կգտնենք լարումը յուրաքանչյուր դիմադրության վրա:

Քայլ 2. Հաշվեք ընդհանուր դիմադրությունը:

Ավելացրեք սխեմայի դիմադրության բոլոր արժեքները: Արդյունքում ստացվում է սերիայի շրջանի ընդհանուր դիմադրությունը:

Օրինակ, երեք դիմադրիչ R₁, Ռ₂, և Ռ₃ ունեն համապատասխանաբար 2 (օմ), 3 և 5 դիմադրություններ: Այսպիսով, ընդհանուր դիմադրությունը 2 + 3 + 5 = 10 օմ է:

Քայլ 3. Գտեք հոսանքի միացում:

Օգտագործեք Օմի օրենքը `ամբողջ էլեկտրական շղթայի հոսանքի արժեքը գտնելու համար: Հիշեք, որ մի շարք սխեմաներում հոսանքը միշտ նույնն է շղթայի յուրաքանչյուր կետում: Ստանալով ընթացիկ արժեքը, մենք կարող ենք իրականացնել մնացած բոլոր հաշվարկները:

Օմի օրենքը նշում է, որ ընթացիկ I = ^Վ / _Ռ. Շղթայի լարումը 12 վոլտ է, իսկ շրջանի ընդհանուր դիմադրությունը `10 օմ: Միացրեք այս թվերը բանաձևին ՝ I = ստանալու համար ¹² / ₁₀ = 1.2 ամպեր:

Քայլ 4. Լարման արժեքը գտնելու համար կարգավորեք Օմի օրենքը:

Օգտագործեք հիմնական հանրահաշիվ `հոսանքի փոխարեն լարման արժեքը գտնելու համար.

• Ես = ^Վ / _Ռ
• IR = ^ՎR / _Ռ
• IR = V
• V = IR

Քայլ 5. Հաշվեք լարումը յուրաքանչյուր դիմադրության վրա:

Մենք արդեն գիտենք դիմադրության և հոսանքի արժեքը: Այժմ մենք կարող ենք կատարել բոլոր հաշվարկները: Միացրեք թվերը բանաձևի մեջ և կատարեք հաշվարկը: Ահա երեք դիմադրիչների հաշվարկները վերը նշված օրինակից.

• Լարում R- ում₁ = Վ₁ = (1, 2A) (2Ω) = 2, 4 վոլտ:
• Լարում R- ում₂ = Վ₂ = (1, 2A) (3Ω) = 3.6 վոլտ
• Լարում R- ում₃ = Վ₃ = (1, 2A) (5Ω) = 6 վոլտ:

Քայլ 6. Ստուգեք ձեր պատասխանները:

Շարքային սխեմայում բոլոր պատասխանների գումարը պետք է հավասար լինի ընդհանուր լարման: Ավելացրեք ձեր հաշվարկած յուրաքանչյուր լարումը և ստուգեք, որ այն համընկնում է շղթայի ընդհանուր լարման հետ: Եթե ոչ, փորձեք սխալը գտնել ձեր հաշվարկներում:

• Ըստ վերը նշված օրինակի ՝ 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 վոլտ, հավասար է էլեկտրական շղթայի ընդհանուր լարման:
• Եթե ձեր պատասխանը մի փոքր անհամապատասխան է (ասեք 11, 97 -ի փոխարեն 12), հավանականությունը մեծ է, որ բանաձևերի վրա աշխատելիս կլորացրել եք թվերը: Մի անհանգստացեք, ձեր պատասխանը սխալ չէ:
• Հիշեք, լարումը չափում է լիցքի տարբերությունը կամ էլեկտրոնների քանակը: Պատկերացրեք, որ դուք հաշվում եք նոր էլեկտրոնները, որոնք երեւում են, երբ նրանք շարժվում են էլեկտրական շղթայի երկայնքով: Եթե ճիշտ հաշվարկեք, ապա սկզբից մինչև վերջ կիմանաք էլեկտրոնների ընդհանուր փոփոխությունը:

3 -րդ մաս 3 -ից. Լարման հաշվարկ ռեզիստորի միջոցով (զուգահեռ միացում)

Քայլ 1. Իմացեք զուգահեռ սխեմաների մասին:

Պատկերացրեք մի մալուխ, որը միանում է մարտկոցի մեկ բևեռին, այնուհետև ճյուղավորվում երկու առանձին լարերի: Այս երկու լարերը միմյանց զուգահեռ են, այնուհետև նորից միացեք նախքան մարտկոցի մյուս բևեռին միանալը: Եթե ձախ կողմում գտնվող մետաղալարերը միացված են ռեզիստորին, իսկ աջ կողմում գտնվող մետաղալարերը նույնպես կապված են մեկ այլ ռեզիստորի հետ, երկու դիմադրիչները միացված են «զուգահեռաբար»:

Կարող եք ավելացնել այնքան զուգահեռ մալուխներ, որքան ցանկանում եք: Այս ուղեցույցը կարող է օգտագործվել էլեկտրական սխեմաների համար, որոնք ճյուղավորվում են 100 լարերի, որոնք այնուհետև նորից միանում են:

Քայլ 2. Իմացեք, թե ինչպես է հոսանքը հոսում զուգահեռ սխեմաներում:

Էլեկտրական հոսանքը հոսում է յուրաքանչյուր հասանելի ճանապարհով: Էլեկտրական հոսանքը հոսելու է ձախ կողմում գտնվող մետաղալարով, ձախից ՝ դիմադրության միջով, և մինչև մյուս ծայրը: Միևնույն ժամանակ, հոսանքը նույնպես հոսում է աջ կողմում գտնվող մետաղալարով, աջից ՝ ռեզիստորի միջով և մինչև վերջ: Aուգահեռ շղթայում ոչ մի լար կամ դիմադրություն երկու անգամ չի անցնում:

Քայլ 3. Օգտագործեք ընդհանուր լարումը `յուրաքանչյուր ռեզիստորի լարումը գտնելու համար:

Եթե դուք գիտեք ամբողջ միացման լարումը, ապա պատասխանը հեշտ է գտնել: Յուրաքանչյուր զուգահեռ մետաղալար ունի նույն լարումը, ինչ ամբողջ էլեկտրական շղթան: Ասեք, որ էլեկտրական սխեման զուգահեռ ունի երկու դիմադրություն և 6 վոլտ մարտկոց: Խոչընդոտներն այսօր այնքան էլ արդիական չեն: Այն հասկանալու համար վերհիշեք վերը նկարագրված շարքի շրջանը.

• Հիշեք, որ մի շարք սխեմաների լարման գումարը միշտ հավասար է էլեկտրական շղթայի ընդհանուր լարման:
• Պատկերացրեք յուրաքանչյուր ուղի, որն անցնում է հոսանքը մի շարք շրջաններում: Նույնը վերաբերում է զուգահեռ սխեմաներին. Եթե գումարես բոլոր լարումները, արդյունքը հավասար է ընդհանուր լարման:
• Քանի որ յուրաքանչյուր զուգահեռ մետաղալարով հոսանքը անցնում է միայն մեկ դիմադրիչի միջոցով, դիմադրության վրա լարումը պետք է հավասար լինի ընդհանուր լարման:

Քայլ 4. Հաշվիր էլեկտրական շղթայի ընդհանուր հոսանքը:

Եթե խնդիրը չի տալիս շրջանագծի ընդհանուր լարումը, ապա ձեզ հարկավոր է կատարել մի քանի լրացուցիչ քայլ: Սկսեք գտնել էլեկտրական շղթայի ընդհանուր հոսանքը: Parallelուգահեռ միացումում ընդհանուր հոսանքը հավասար է յուրաքանչյուր զուգահեռ ճանապարհով հոսանքների գումարին:

• Բանաձևը հետևյալն է. I_{ընդհանուր} = Ես₁ + Ես₂ + Ես₃…
• Եթե դժվարանում եք հասկանալ այն, պատկերացրեք ջրի խողովակ, որն ունի երկու ճյուղ: Մի շարք խողովակներում հոսող ջրի ընդհանուր քանակը յուրաքանչյուր խողովակում հոսող ջրի գումարն է:

Քայլ 5. Հաշվիր էլեկտրական շղթայի ընդհանուր դիմադրությունը:

Դիմադրության արդյունավետությունը նվազում է զուգահեռ միացումում, քանի որ այն արգելափակում է միայն հոսանքը մեկ մետաղալարով: Իրականում, որքան ավելի շատ լարեր մի շղթայի մեջ, այնքան ավելի հեշտ է հոսանքի համար գտնել հարթ հոսքի ուղի: Ընդհանուր դիմադրությունը գտնելու համար գտեք R- ի արժեքը: _{ընդհանուր} այս հավասարման մեջ.

• ¹ / _{Ռընդհանուր = ¹ / Ռ1 + ¹ / Ռ2 + ¹ / Ռ3 …}
• Օրինակ, էլեկտրական սխեման ունի համապատասխանաբար զուգահեռաբար միացված 2 օմ և 4 օմ ռեզիստորներ: ¹ / _{Ռընդհանուր = 1/2 + 1/4 = 3/4 1 = (3/4) Ռընդհանուր Ռընդհանուր = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1.33 օմ:}

Քայլ 6. Գտեք ձեր պատասխանի լարումը:

Հիշեք, երբ մենք գտնում ենք էլեկտրական շղթայի ընդհանուր լարումը, մենք արդեն գիտենք լարման մեծությունը յուրաքանչյուր զուգահեռ մետաղալարով: Օգտագործեք Օմի օրենքը `հաշվարկն ավարտելու համար: Նայեք հետևյալ օրինակելի հարցերին.

• Էլեկտրական սխեման ունի 5 ամպեր հոսանք և 1,33 օմ ընդհանուր դիմադրություն:
• Օհմի օրենքի համաձայն, I = V / R այնպես, որ V = IR
• V = (5A) (1, 33Ω) = 6,65 վոլտ:

Խորհուրդներ

• Եթե ունեք բարդ էլեկտրական միացում, օրինակ ՝ զուգահեռաբար միացված դիմադրիչներ եւ շարքը, ընտրեք երկու ամենամոտ ռեզիստորները: Գտեք ընդհանուր դիմադրությունը երկու ռեզիստորների միջոցով `օգտագործելով շարանների և զուգահեռ սխեմաների դիմադրողների կանոնները: Այժմ դուք կարող եք դրան վերաբերվել որպես մեկ դիմադրության: Շարունակեք այս գործընթացը, մինչև մի շրջան չլինի, որի մեջ տեղադրված են ռեզիստորները միայն շարքով կամ զուգահեռ.
• Ռեզիստորի վրա լարումը հաճախ կոչվում է «լարման անկում»:

• Հասկացեք հետևյալ տերմինները.

  • Էլեկտրական միացում/շղթա - Տարբեր բաղադրիչների (ռեզիստորներ, կոնդենսատորներ և ինդուկտորներ) դասավորություն, որոնք միացված են մալուխներով և կարող են սնուցվել:
  • Ռեզիստոր - տարր, որը նվազեցնում կամ արգելակում է էլեկտրական հոսանքը:
  • Ընթացիկ - էլեկտրական լիցքի հոսքը մալուխի մեջ: Արտահայտված է Ամպերով (A):
  • Լարում - յուրաքանչյուր վայրկյան անցնող էլեկտրական լիցքի չափը: Վոլտերի միավորներով արտահայտված (V):
  • Դիմադրություն - Էլեկտրական հոսանքի տարրի հակադրության չափանիշ: Արտահայտված է Օմ (Ω)