Feszültségesés egy ellenálláson keresztül. Az ellenállás feszültsége

Feszültségesés egy ellenálláson keresztül. Az ellenállás feszültsége

Feszültségelosztó  - Ez egy egyszerű rendszer, amely lehetővé teszi, hogy túlfeszültséget kapjunk a magas feszültségből.

Csak két ellenállást és bemeneti feszültséget használva létrehozhatunk egy kimeneti feszültséget, amely a bemenet egy bizonyos részét képezi. A feszültségelosztó az elektronika egyik legalapvetőbb áramköre. A feszültségelosztó munkájának tanulmányozása során két fő pontot kell megemlíteni - ez az áramkör és a számítási képlet.

Ellenállás feszültségelosztó áramkör

A feszültségelosztó áramkör bemeneti feszültségforrást és két ellenállást tartalmaz. Az alábbiakban az elválasztó képének néhány vázlatos változata látható, de mindegyik ugyanazzal a funkcióval rendelkezik.

Jelölje az ellenállást, amely közelebb van a pozitív bemeneti feszültséghez (Uin), mint R1, és az ellenállás közelebb van a mínuszhoz, mint R2. Az R2 ellenálláson áthaladó feszültségesés (Uout) egy ellenállásfeszültség-elosztó használatából eredő túlfeszültség.

A feszültségelosztó ellenállások kiszámítása

A feszültségelosztó kiszámítása feltételezi, hogy legalább három értéket ismerünk a fenti rendszerből: a bemeneti feszültség és a két ellenállás ellenállása. Ezen értékek ismeretében kiszámíthatjuk a kimeneti feszültséget.

Feszültségelosztó képlet

Ez nem nehéz feladat, de nagyon fontos a feszültségelosztó működésének megértéséhez. Az osztószámítás alapja.

Annak érdekében, hogy kiderüljön, milyen feszültség lesz az elválasztó kimenetén, egy Ohm-törvényen alapuló képletet kapunk. Tegyük fel, hogy ismerjük az Uin, R1 és R2 értékeit. Az adatok alapján most az Uout képletét kapjuk. Kezdjük az R1 és R2 ellenállásokon átáramló I1 és I2 áramok kijelölésével:


Célunk az Uout számítása, és ez egyszerűen az Ohm törvénye:

Rendben van. Ismerjük az R2 értékét, de eddig az I2 áramerősség ismeretlen. De tudunk valamit róla. Feltételezhetjük, hogy I1 egyenlő I2-vel. Ebben az esetben a rendszer így fog kinézni:

Mit tudunk az uin-ről? Nos, Uin az R1 és R2 ellenállások feszültsége. Ezek az ellenállások sorba vannak kapcsolva, és ellenállásuk összegzése:

És egy ideig egyszerűsíthetjük a rendszert:

Ohm törvénye a legegyszerűbb formában: Uin = I * R. Emlékeztetve arra, hogy R R1 és R2 csoportból áll, a képlet a következőképpen írható:

És mivel az I1 egyenlő I2-vel, akkor:

Ez az egyenlet azt mutatja, hogy a kimeneti feszültség közvetlenül arányos a bemeneti feszültséggel és az R1 és R2 ellenállások arányával.

Voltage Divider - Online számológép

Megjegyzés: adja meg a decimális értékeket ponton keresztül

A feszültségelosztó használata ellenállásokon

Az elektronikában számos lehetőség van a feszültségelosztó használatára. Íme néhány példa, ahol megtalálhatja őket.

potenciométerek

Változtatható ellenállás, amely állítható feszültségelosztó létrehozására használható.


Belül a potenciométer egy ellenállás és egy csúszóérintkező, amely az ellenállást két részre osztja, és a két rész között mozog. A külső oldalon általában a potenciométer három kapocs van: két érintkező csatlakozik az ellenállás kapcsaihoz, míg a harmadik (központi) a csúszóérintkezőhöz csatlakozik.

Ha az ellenállás érintkezői egy feszültségforráshoz vannak csatlakoztatva (az egyik a mínusz, a másik a pozitív), akkor a potenciométer központi kimenete szimulálja a feszültségelosztót.

Mozgassa a potenciométer csúszkát a felső pozícióba, és a kimeneti feszültség megegyezik a bemeneti feszültséggel. Most mozgassa a csúszkát a legalacsonyabb pozícióba, és a kimenet nulla feszültség lesz. Ha a potenciométer gombot középső helyzetbe állítjuk, akkor a bemeneti feszültség felét kapjuk.

Ellenállás érzékelők

A legtöbb eszközben használt érzékelők ellenálló eszközök. A fotorezisztor egy változó ellenállás, amely megváltoztatja ellenállását, arányos a rá eső fény mennyiségével. Vannak más érzékelők, például nyomásérzékelők, gyorsulások és termisztorok stb.

Az ellenállás feszültségelosztó segít a feszültség mérésében egy mikrovezérlővel (ha van egy ADC).

Példa a fotorezisztens feszültségelosztójának munkájára.

Például a fotorezisztor ellenállása 1 kΩ (megvilágítás alatt) és 10 kΩ (teljes sötétség) között változik. Ha az áramkört kb. 5,6 kΩ állandó ellenállással egészítjük ki, akkor a fotorezisztor megvilágítása esetén a kimeneti feszültség széles változatosságát kapjuk.


Mint látható, a fényerőtől a sötétig terjedő fényerő-tartományban a kimeneti feszültség tartománya 2,45 volt, ami kiváló tartomány a legtöbb ADC működéséhez.

Minden önmagát tiszteletben tartó rádiós mesternek ismernie kell a különböző elektromos mennyiségek kiszámításának képleteit. Végül is, ha elektronikus berendezéseket javítanak vagy elektronikus házi készítésű termékeket szerelnek össze, gyakran szükség van ilyen számításokra. Az ilyen képletek ismerete nagyon nehéz és időigényes, és néha lehetetlen megbirkózni ezzel a feladattal!

Az első dolog, amit meg kell tanulnunk, az, hogy a FORMULÁSOKBAN MINDEN BANKOK AMPERES, VOLTS, OMAMS, METERS, és KILOGERTSZEKKEL.

Ohm törvénye.

Az OMA iskolai fizikai törvényeiről ismert. A legtöbb számítást elektronikában építi. Az Ohm törvényét három képletben fejezzük ki:

  I = U / R

  U = IR

  R = U / I

Ahol: I az aktuális erősség (A), U a feszültség (V), R az áramkörben lévő ellenállás (Ohm).

Most vizsgáljuk meg a gyakorlatban a képletek használatát az amatőr rádiószámításokban.

A kioltó ellenállás ellenállását a következő képlettel számítjuk ki:   R = U / I

Ahol: U az a többletfeszültség, amelyet le kell állítani (V), I az áramkör, amelyet az áramkör vagy az eszköz (A) fogyaszt.

A kioltó ellenállás teljesítményének kiszámítását a következő képlet szerint végezzük: P = I 2 R

Ahol I az áramkör, amelyet az áramkör vagy az eszköz (A) fogyaszt, az R ellenállás (Ohm).

Az ellenállás feszültségesése a következő képlettel számítható: U pad = RI

Ahol R az ellenállás (Ohm) ellenállása, I az eszköz vagy a lánc (A) által felhasznált áram.

Ahol P a készülék teljesítménye (W), U az eszköz tápfeszültsége (V).

Ahol az I az eszköz által fogyasztott áram (A), U az eszköz tápfeszültsége (V).

Ahol ƒ a frekvencia kilohertsban ƛ a hullámhossz méterben.

Ahol ƛ a hullámhossz méterben, ƒ a frekvencia kilohertzsban.

A hang reprodukáló eszköz (erősítő, lejátszó, stb.) Névleges kimenő teljesítményét kiszámíthatja a következő képlettel:  P = U 2 ki. / R Úr.

Ahol az U2 a terhelés hangfrekvenciája, az R névleges terhelési ellenállás.

És végül néhány további képlet. Ezen képletek szerint végezzük el az ellenállások és kondenzátorok ellenállásának és kapacitásának számítását olyan esetekben, amikor párhuzamos vagy soros csatlakozásra van szükség.

A párhuzamosan csatlakoztatott két ellenállás kiszámítása a következő képlettel történik: R = R1R2 / (R1 + R2)

Ahol R1 és R2 - az első és a második ellenállás ellenállása (ohm).

A párhuzamosan csatlakoztatott több mint két ellenállás ellenállásának kiszámítása a következő képlet szerint történik:   1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R n ...

Ahol R1, R2, Rn ... az első, második és az azt követő ellenállások ellenállása (Ohm).

A párhuzamosan csatlakoztatott kondenzátorok kapacitásának kiszámítása a következő képlet szerint történik: C = C 1 + C 2 + C n ...

Ahol C 1, C 2 és C n - az első, második és az azt követő kondenzátorok kapacitása (mF).

A két soros kondenzátor kapacitásának kiszámítása a képlet szerint történik   C = C 2C 2 / C 1 + C 2

Ahol C 1 és C 2 - az első és a második kondenzátorok kapacitása (mF).

Több mint két soros kondenzátor kapacitásának kiszámítását a:

Olyan személy számára, aki egy egyszerű felhasználó szintjén ismeri az elektromos berendezést (tudja, hol és hogyan kapcsolja be / ki), az elektromos szakemberek által használt kifejezések valamilyen értelmetlennek tűnnek. Például, amely csak "feszültségesés" vagy "áramköri összeállítás" költséggel jár. Hol és mi esik? Ki szétszerelte az áramkört? Valójában a folyamatok fizikai jelentése, ami ezeknek a szavaknak a mögé rejtőzik, még az iskolai fizikai ismeretekkel is megérthető.

A feszültségesés megmagyarázásához meg kell emlékezni, hogy milyen feszültség van benne (azaz globális besorolás). Csak két típus létezik. Az első a kérdéses áramkörhöz csatlakoztatott feszültség. Ezt az egész láncra is alkalmazni lehet. A második típus pedig pontosan a feszültségesés. Mind a teljes áramkörre, mind az egyedi elemre tekinthető.

A gyakorlatban ez így néz ki. Például, ha a szokásos csavart a patronba helyezi, és a vezetékeket a háztartási aljzathoz csatlakoztatja, akkor az áramkörhöz csatlakoztatott feszültség (áramforrás - vezetők - terhelés) 220 volt. De költsége, hogy megmérjük annak értékét a lámpán egy voltmérővel, mivel nyilvánvalóvá válik, hogy valamivel kevesebb, mint 220. Ez azért történt, mert a lámpánál feszültségesés történt.

Talán nincs olyan személy, aki nem hallaná Ohm törvényét. Általában a megfogalmazása így néz ki:

ahol R az áramkör vagy annak elemének aktív ellenállása ohmban mérve; U a Voltos feszültség; és végül I - áram amperben. Mint látható, mindhárom mennyiség közvetlenül kapcsolódik egymáshoz. Ezért, ha tudjuk, hogy bárki ketten van, egyszerűen kiszámíthatja a harmadik értéket. Természetesen minden esetben figyelembe kell venni az áram típusát (váltakozó vagy állandó) és néhány más jellemzőt, de az alap a fenti képlet.

Az elektromos energia valójában a negatív töltésű részecskék (elektronok) mozgása egy vezetőn keresztül. Példánkban a lámpa spirálja nagy ellenállással rendelkezik, azaz lassítja a mozgó elektronokat. Ez látható ragyogást eredményez, de a részecskeáram teljes energiája csökken. Amint az a képletből látható, az áram csökkenésével csökken a feszültség. Ezért különböznek a kimenetek és a lámpa mérési eredményei. Ez a különbség a feszültségesés. Ezt az értéket mindig figyelembe veszik annak érdekében, hogy megakadályozzuk a rendszer végén lévő elemek túl nagy csökkenését.

Az ellenálláson belüli feszültségesés attól függ, hogy milyen az áram, amelyen keresztül áramlik. Közvetlenül a hőmérséklet és az aktuális jellemzők is befolyásolják. Ha a vizsgált körben be van kapcsolva egy ampermérő, akkor a csepp meghatározható az aktuális érték és a lámpaellenállás szorzatával.

De a legegyszerűbb képlet és mérőeszköz segítségével nem mindig lehet egyszerűen kiszámítani a feszültségesést. Párhuzamosan csatlakoztatott ellenállások esetén az érték megtalálása bonyolultabbá válik. De figyelembe kell venni a reaktív komponenst.

Vegyünk egy példát két párhuzamosan összekapcsolt R1 és R2 ellenállással. Az R3 vezeték és az R0 áramforrás ellenállása ismert. Adott az EMF-E. értéke is.

Párhuzamos ágakat hozunk egy számra. Ebben a helyzetben a képlet érvényes:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Határozza meg az egész áramkör ellenállását az R4 = R + R3 összeggel.

Számítsa ki az áramot:

Továbbra is tudni kell a kiválasztott elem feszültségesésének értékét:

Itt az "R5" szorzó bármely R - 1 - 4 lehet, attól függően, hogy az áramkör melyik elemét kell kiszámítani.

Ebben a cikkben megnézzük az ellenállást és annak a feszültséggel és árammal való átjárását. Megtudhatja, hogyan kell kiszámítani egy ellenállást speciális képletek segítségével. A cikk azt is mutatja, hogy a speciális ellenállások fény- és hőmérséklet-érzékelőként használhatók.

Villamosenergia-koncepció

Egy új felhasználónak képesnek kell lennie elképzelni egy elektromos áramot. Még ha megérted, hogy a villamos energia egy karmester mentén mozgó elektronokból áll, még mindig nagyon nehéz elképzelni. Ezért ajánlom ezt az egyszerű analógiát a vízrendszerrel, amelyet bárki könnyen el tud képzelni és megérteni anélkül, hogy a törvénybe lépne.

Figyelje meg, hogy az elektromos áram úgy néz ki, mint a teljes tartályból (magas feszültségű) történő vízáramlás az üres (alacsony feszültség). Az elektromos árammal rendelkező víz ilyen egyszerű analógiájánál a szelep hasonló az áramkorlátozó ellenálláshoz.
  Ebből az analógiából levezethet néhány szabályt, amit örökre emlékeznie kell:
  - Mennyi áram folyik be a csomópontba, annyira az áramlásokból
  - Ahhoz, hogy az áram áramlhasson, a vezeték végein különböző potenciáloknak kell lenniük.
  - A két edényben lévő víz mennyisége összehasonlítható az akkumulátor töltésével. Ha a különböző edények vízszintje megegyezik, leáll az áram, és amikor az akkumulátor lemerül, az elektródák között nincs különbség, és az áram leáll.
  - Az elektromos áram csökkenő ellenállással növekszik, és a víz áramlási sebessége csökken a szelepellenállás csökkenésével.

Ebből az egyszerű analógia alapján sokkal több következtetést tudok írni, de az Ohm törvénye alatt írják le.

ellenállás

Az ellenállások felhasználhatók az áram szabályozására és korlátozására, ezért az ellenállás fő paramétere annak ellenállása, amelyet az ohm. Nem szabad elfelejtenünk az ellenállás erejét, amelyet wattban (W) mérünk, és megmutatja, hogy mennyi energiát képes eloszlatni az ellenállás túlmelegedés és kiégés nélkül. Fontos megjegyezni, hogy az ellenállásokat nem csak az áram korlátozására használják, hanem feszültségosztóként is használhatók, hogy nagyobb feszültséget kapjanak. Egyes érzékelők azon a tényen alapulnak, hogy az ellenállás a megvilágítás, a hőmérséklet vagy a mechanikai stressz függvényében változik, ezt a cikk végén részletesen ismertetjük.

Ohm törvénye

Nyilvánvaló, hogy ezek a 3 képlet az Ohm törvényének alapvető képletéből származnak, de meg kell tanulni, hogy megértsék a bonyolultabb képleteket és sémákat. Képesnek kell lennie megérteni és elképzelni bármelyik képlet jelentését. Például a második képlet azt mutatja, hogy a feszültség növelése az ellenállás megváltoztatása nélkül az áram növekedéséhez vezet. Az áramnövekedés azonban nem növeli a feszültséget (bár ez matematikailag igaz), mert a feszültség potenciális különbség, ami elektromos áramot hoz létre, és nem fordítva (lásd az analógiát 2 víztartálysal). A (3) képlet egy áramkorlátozó ellenállás ismert feszültségű és áramú ellenállásának kiszámítására használható. Ezek csak példák, amelyek a szabály fontosságát mutatják. Ön maga megtanulja, hogyan használhatja őket a cikk elolvasása után.

Ellenállások sorozata és párhuzamos kapcsolása

Az ellenállások párhuzamos vagy soros összekapcsolásának hatásainak megértése nagyon fontos, és segít megérteni és egyszerűsíteni az áramköröket az egyszerű képletek segítségével a soros és párhuzamos ellenálláshoz:

Ebben a példában az R1 és R2 áramkör párhuzamosan van csatlakoztatva, és egy R3 ellenállással helyettesíthető az alábbi képlettel:

  Két párhuzamosan csatlakoztatott ellenállás esetén a képlet a következőképpen írható:

Azon a tényen kívül, hogy ez a képlet az áramkörök egyszerűsítésére használható, az ellenállás-besorolások létrehozásához nem használható.
  Megjegyezzük továbbá, hogy az R3 értéke mindig kisebb lesz, mint a két másik egyenértékű ellenállás értéke, mivel a párhuzamos ellenállások hozzáadása további utakat biztosít
  elektromos áram, csökkentve az áramkör teljes ellenállását.

A sorozathoz csatlakoztatott ellenállások egy ellenállással helyettesíthetők, amelynek értéke megegyezik a kettő összegével, mivel ez a csatlakozás további áramellenállást biztosít. Így az R3 ekvivalens ellenállás nagyon könnyen kiszámítható: R3 = R1 + R2

Az ellenállások kiszámításához és csatlakoztatásához az interneten kényelmes online számológépek találhatók.

Áramkorlátozó ellenállás

Az áramkorlátozó ellenállások legalapvetőbb szerepe az, hogy szabályozzuk az áramot, amely az eszközön vagy a vezetéken keresztül áramlik. A munkájuk megértéséhez először elemezzük az egyszerű áramkört, ahol a lámpa közvetlenül csatlakozik egy 9V-os akkumulátorhoz. A lámpa, mint bármely más eszköz, amely egy adott feladathoz villamos energiát fogyaszt (például fénykibocsátás), belső ellenállással rendelkezik, amely meghatározza az aktuális fogyasztást. Így mostantól minden eszközt ki lehet cserélni egyenértékű ellenállással.

Most, hogy a lámpát ellenállásnak fogjuk kezelni, az Ohm törvényét használhatjuk arra, hogy kiszámítsuk az áthaladó áramot. Az Ohm törvénye szerint az ellenálláson áthaladó áram megegyezik az azt meghaladó feszültségkülönbséggel az ellenállás ellenállásával: I = V / R vagy pontosabban:
  I = (V 1 -V 2) / R
  ahol (V 1 -V 2) az ellenállás előtti és utáni feszültségkülönbség.

Most figyeljen a fenti képre, ahol az áramkorlátozó ellenállást hozzáadjuk. Ez korlátozza a lámpához vezető áramot, ahogy azt a név is sugallja. A megfelelő lámpa választásával egyszerűen beállíthatja a lámpán átáramló áram mennyiségét. A nagy ellenállás nagymértékben csökkenti az áramot és egy kisebb ellenállást (mint a víz analógiánkban).

Matematikailag így lesz írva:

A képletből következik, hogy az áram csökken, ha az R1 értéke növekszik. Ily módon további ellenállás használható az áram korlátozására. Fontos azonban megjegyezni, hogy ez az ellenállás fűtéséhez vezet, és helyesen kell kiszámítania a teljesítményét, amint azt tovább írjuk.

Használhatja az online számológépet.

Ellenállások feszültségelosztóként

Ahogy a neve is mutatja, az ellenállások feszültségosztóként használhatók, vagyis a feszültség csökkentésére használhatók. képlet:

Ha mindkét ellenállás értéke azonos (R 1 = R 2 = R), akkor a képlet a következőképpen írható:

Egy másik gyakori osztó típus, amikor az egyik ellenállás a földre (0V) van csatlakoztatva, amint azt a 6B. Ábra mutatja.
  A Vb helyettesítése 0-val a 6A képletben:

Nodális elemzés

Most, amikor elkezd dolgozni az elektronikus áramkörökkel, fontos, hogy elemezhessük és kiszámítsuk az összes szükséges feszültséget, áramot és ellenállást. Számos módja van az elektronikus áramkörök tanulmányozásának, és az egyik leggyakoribb módszer a csomópont, ahol egyszerűen egy szabályrendszert alkalmaz, és az összes szükséges változót lépésről lépésre kiszámítja.

Egyszerűsített csomópontelemzési szabályok

Csomópont meghatározása

A csomópont bármely összeköttetési pont a láncban. Azok a pontok, amelyek egymáshoz kapcsolódnak, és nincsenek más összetevők között, egyetlen csomópontnak tekintendők. Így egyetlen ponton egy végtelen számú vezetéket egyetlen csomópontnak tekintünk. Minden pont, amely egy csomópontba van csoportosítva, azonos feszültséggel rendelkezik.

Ágazatmeghatározás

Egy ág egy vagy több, sorba kapcsolt komponens halmaza, és az összes, az áramkörrel sorba kapcsolt komponens egy ágnak tekintendő.

Az összes feszültséget általában a talajhoz viszonyítva mérjük, ahol a feszültség mindig 0 volt.

Az áram mindig egy magasabb feszültségű csomópontból áramlik egy alacsonyabb csomópontra.

A csomóponton lévő feszültség a csomópont közelében lévő feszültségből kiszámítható az alábbi képlettel:
  V 1 -V 2 = I 1 * (R1)
  ÁTHELYEZVE:
  V 2 = V 1 - (I 1 * R 1)
Ahol a V2 a kívánt feszültség, V1 a referenciafeszültség, amely ismert, az I1 az 1 csomópontból a 2 csomópontra áramló áram, és R 1 a 2 csomópont közötti ellenállás.

Ugyanúgy, mint az Ohm törvényében, az ágáram meghatározható, ha 2 szomszédos csomópont feszültsége és ellenállása ismert:
  I 1 = (V 1 -V 2) / R 1

A csomópont aktuális bemeneti árama megegyezik az aktuális kimeneti árammal, így ezt a következőképpen írhatjuk: I 1 + I 3 = I 2

Fontos, hogy megértsük ezen egyszerű képletek jelentését. A fenti ábrán például az áram V1-ről V2-re áramlik, ezért a V2 feszültségnek V1-nél kisebbnek kell lennie.
  A megfelelő szabályokat a megfelelő időben, gyorsan és egyszerűen elemezheti és megértheti. Ezt a készséget gyakorlattal és tapasztalattal érik el.

Az ellenállás szükséges teljesítményének kiszámítása

Ellenállás vásárlásakor megkérdezhetjük a kérdést: "Milyen teljesítmény ellenállásokat akarsz?" vagy egyszerűen 0,25 W ellenállást adnak, mivel ezek a legnépszerűbbek.
  Miközben 220 ohmnál nagyobb ellenállással dolgozik, és a tápegység 9 V-os vagy annál kisebb teljesítményt nyújt, akkor 0,125W-os vagy 0,25 W-os ellenállást használhat. Ha azonban a feszültség nagyobb, mint 10 V, vagy ha az ellenállás értéke kevesebb, mint 220 Ohm, akkor ki kell számítania az ellenállás teljesítményét, vagy éghet és károsíthatja az eszközt. Az ellenállás szükséges teljesítményének kiszámításához meg kell ismernie a feszültséget az ellenálláson (V) és az azt átfolyó áramon (I):
  P = I * V
  ahol az áram amperben (A) van mérve, a feszültség a (V) és a P feszültség a watt (W) teljesítményeloszlása.

A fotó különböző teljesítményű ellenállásokat biztosít, főként méretükben különböznek.

Ellenállási fajták

Az ellenállások az egyszerű változtatható ellenállásoktól (potenciométerektől) a hőmérséklet, a fény és a nyomás hatására változnak. Némelyiküket ebben a részben tárgyaljuk.

Változtatható ellenállás (potenciométer)

A fenti ábrán egy változó ellenállás vázlata látható. Ezt gyakran potenciométernek nevezik, mert feszültségosztóként használható.


Ezek mérete és alakja változik, de ugyanúgy működnek. A jobb és bal oldali csapok egy fix ponttal egyenértékűek (például a bal és bal oldalon lévő Va és Vb), a középső csap pedig a potenciométer mozgó része, és a bal és jobb csapok ellenállási arányának megváltoztatására is szolgál. Ezért a potenciométer a feszültségelosztókra vonatkozik, amelyek Va-tól Vb-ig bármely feszültségre állíthatók.
Ezenkívül a változó ellenállás áramkorlátozásként használható a Vout és a Vb csapok összekapcsolásával, mint a fenti ábrán (jobbra). Képzeld el, hogyan áramlik át az áram az ellenálláson a bal oldali kimenetről jobbra, amíg el nem éri a mozgó részt, és ment végig, miközben nagyon kevés áram megy a második részre. Így egy potenciométerrel állíthatja be az elektronikus alkatrészek, például a lámpa áramát.

LDR (fényérzékeny ellenállások) és termisztorok

Számos ellenállás alapú érzékelő van, amely a fényre, a hőmérsékletre vagy a nyomásra reagál. Legtöbbjük egy feszültségelosztó részeként szerepel, amely az ellenállások ellenállásától függően, külső tényezők hatására változik.



Fotorezisztor (LDR)

Amint a 11A. Ábrán látható, a fotorezisztorok mérete változó, de mindegyik ellenállás, amelynek ellenállása csökken, ha fénynek van kitéve, és sötétben növekszik. Sajnos a fotorezisztorok viszonylag lassan reagálnak a megvilágítás szintjére, meglehetősen alacsony pontossággal rendelkeznek, de nagyon könnyen használhatóak és népszerűek. Jellemzően a fotorezisztorok ellenállása a nap 50 ohm-tól az abszolút sötétségben több mint 10 mhmig változhat.

Ahogy már említettük, az ellenállás változása megváltoztatja a feszültséget az elválasztóról. A kimeneti feszültség a következő képlettel számítható:

Ha feltételezzük, hogy az LDR-ellenállás 10 MOhm-tól 50 Ohm-ig terjed, akkor a V out értéke 0,005V és 4,975V között lesz.

A termisztor hasonló a fotorezisztorhoz, azonban a termisztorok sokkal több típusot tartalmaznak, mint a fotorezisztorok, például egy termisztor lehet negatív hőmérsékleti együtthatóval (NTC), amelynek ellenállása a hőmérséklet emelkedésével csökken, vagy egy pozitív hőmérsékleti együttható (PTC), amely ellenállás lesz. növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Most a termisztorok nagyon gyorsan és pontosan reagálnak a változó környezeti paraméterekre.

Az ellenállás névleges értékének meghatározásáról színes kódolással lehet olvasni.

Így ellenállás... Az elektromos áramkör építésének alapvető eleme.

Az ellenállás működése az áramkorlátáramlik a láncon. NEM az áramot hőre fordítva, nevezetesen a áramkorlát. Azaz, anélkül ellenállás  a lánc nagy jelenlegibeépített ellenállás  - az áram csökkent. Ez az ő munkája, ami az elektromos áramkör ezen elemét termeli.

Izzó példa

Fontolja meg a munkát ellenállás az alábbi ábrán látható izzó példáján. Van áramforrás, izzó, mérő, mérő jelenlegia láncon keresztül fut. és ellenállás. amikor ellenállás  az áramkörben hiányzik, az áramkör villanykörtein keresztül nagy lesz jelenlegipéldául 0,75A. A fény világít. Az áramkörbe egy ellenállást építettek - az áramkörön átáramló hatalmas akadály alakult ki jelenlegi  0,2A-ra csökkent. A fény kevésbé fényes. Érdemes megjegyezni, hogy az a fényerő, amellyel a fény világít, a rajta lévő feszültségtől is függ. Minél magasabb a feszültség, annál világosabb.

Továbbá, ellenállás  jelentése feszültségesés. Korlátozza nem csak a késéseket jelenlegi, hanem a tápegység által az áramkörhöz alkalmazott feszültség egy részét is eszik. Tekintsük ezt a csökkenést az alábbi ábrán. 12 voltos áramforrásunk van. Csak abban az esetben, egy ampermérő, két voltmérő a tartalékban, egy villanykörte és ellenállás. Kapcsolja be a láncot ellenállás(Bal). Az izzó feszültsége 12 volt. Csatlakoztatjuk az ellenállást  - a feszültség egy része ráesett. A voltmérő (a jobb oldalon lévő diagram alja) 5V-ot mutat. A fennmaradó 12V-5B = 7V maradt az izzón. A villanykörte egy voltmérője 7V volt.


Természetesen mindkét példa elvont, pontatlan a számok tekintetében, és úgy tervezték, hogy megmagyarázza a folyamat lényegét. ellenállás.

Ellenállás ellenállás egység

Fő jellemző ellenállás - ellenállás. Mérési egység ellenállás  - Ohm (Ohm, Ω). Minél több ellenállása nagyobb jelenlegi  minél többet tud korlátozni, annál több feszültség csökken  rajta.

Ohm törvénye egy elektromos áramkörre

Az összes villamos energia alapvető törvénye. Összekapcsolja a stresszt (V), az erőt   jelenlegi(I) és ellenállás (R).

Ezeket a szimbólumokat emberi nyelven különböző módon lehet értelmezni. A fő dolog az, hogy képes legyen alkalmazni az egyes láncokra. Használjuk Ohm törvénye  a láncunkhoz ellenállás  és a fentiekben tárgyalt izzó, és számítsuk ki ellenállás-ellenállásamelyben jelenlegi  az áramforrásból 12V-ra 0,2 lesz. Ebben az esetben az izzó ellenállását 0-nak kell tekinteni.

V = I * R =\u003e R = V / I =\u003e R = 12V / 0,2A =\u003e R = 60 °

Szóval Ha áramkörrel és áramkörrel rendelkező áramkört épít, amelynek ellenállása 0, ellenállás  60 ohm áramkör0,2A lesz.

Ellenállás teljesítmény jellemző

Microproger, tudd és emlékszel! paraméter ellenállás teljesítménye  az egyik legfontosabb az igazi eszközök áramköreinek építésekor.

Elektromos áram  az áramkör bármely részénél megegyezik a szakaszon átáramló áram termékével feszültség ezen a szakaszon. P = I * U. 1W mértékegység.

Amikor az áram folyik ellenállás  folyamatban van az elektromos áram korlátozása jelenlegi. A munkavégzés során a hő szabadul fel. ellenállás  eloszlatja ezt a hőt a környezetbe. De ha ellenállás  túl sok munkát fog végezni, túl sok hőt szabadít fel - leáll az idő, hogy eloszlatja a benne keletkező hőt, nagyon forró és égő lesz. Ami ennek az eseménynek az eredménye, a személyes szerencsétlenséged függ.

Az ellenállás jellegzetes ereje a maximális áramkapacitás, amely képes ellenállni, és nem túlmelegedni.

Ellenállás teljesítmény kiszámítása

Számoljuk ki a ellenállás teljesítménye  láncunkhoz egy villanykörte. Szóval Van   jelenlegiáthalad az áramkörön (és így keresztül ellenállás), 0,2A-val egyenlő. Feszültségesés egy ellenálláson keresztül  5V (nem 12V, nem 7V, azaz 5 - az 5-ös, amit a voltmérő jelez.) ellenállás). Ez azt jelenti teljesítmény jelenlegi  keresztül   ellenállás  egyenlő P = I * V = 0,2A * 5V = 1W. Összefoglalva: ellenállás  a láncunknak maximálisan kell lennie teljesítmény  nem kevesebb (és lehetőleg több) 1W. Ellenkező esetben túlmelegszik és meghiúsul.

Csatlakozó ellenállások

ellenállások  az elektromos áramkörökben van soros és párhuzamos kapcsolat.

Soros kapcsolat esetén a teljes érték ellenállások  az összeg ellenállás  minden ellenállás  együtt:


a párhuzamos kapcsolat  teljes ellenállások  a következő képlettel számítva:


Kérdése van? Írj egy megjegyzést. Válaszolunk és segítünk kitalálni, hogy ki) =)