Sisu

• Sammud
• Näpunäited

Enne takisti pinge arvutamist peate kõigepealt teadma, millist tüüpi vooluahelat kasutatakse. Kui peate põhikontseptsioonid üle vaatama või vähe abi vooluringide toimimise mõistmiseks, alustage selle artikli esimesest jaotisest. Vastasel korral minge otse jaotisele, mis vastab teie vooluringile.

Sammud

1. osa 3-st: vooluringide toimimise mõistmine

1. 

   Saage aru, mis on elektrivool. Mõelgem ahelale analoogia abil: kujutage ette, et valate kaussi paki maisiterasid. Iga tera on elektron ja kaussi langev teravool on samaväärne vooluga. Kui räägime "voolamisest", võime seda kirjeldada terade arvu järgi, mis pakendist kaussi lähevad. Kui räägime voolust, saame seda mõõta amprit (amprit) või teatud (väga suur) sekundis mööduv elektronide arv.

2. 

   
   
   Mõelge elektrilaengule. Elektronidel on "negatiivne" elektrilaeng. See tähendab, et neid tõmbavad positiivselt laetud objektid (või voolavad nende poole) ja negatiivse laenguga objektid tõrjuvad (või voolavad vastupidises suunas). Kuna elektronid on negatiivsed, tõrjuvad teised elektronid neid alati, levides igal võimalusel.

3. 

   
   
   Mõista, mis on pinge. Pinge mõõdab elektrilaengu erinevust kahe punkti vahel. Mida suurem on see erinevus, seda energilisemalt tõmbuvad need kaks punkti üksteise poole. Siin on näide tavalise akuga:
   • Raku sees toimuvad keemilised reaktsioonid, mis põhjustavad elektronide akumuleerumist. Elektronid lähevad negatiivsele küljele, samas kui positiivne punkt on praktiliselt tühi (need on positiivsed ja negatiivsed lõpp-punktid). Mida rohkem see juhtub, seda suurem on pinge kahe lõpp-punkti vahel.
   • Traadi ühendamisel positiivsete ja negatiivsete punktide vahel on elektronidel, mis on negatiivses punktis, nüüd koht, kuhu minna. Nad lastakse positiivse lõpp-punkti poole, luues voolu. Mida suurem on vool, seda rohkem elektrone sekundis liigutatakse.

4. 

   
   
   Mõista, mis on vastupanu. Vastupanu on täpselt see, mida nimigi ütleb: mida suurem on objekti takistus, seda raskem on elektronidel läbida. See aeglustab voolu, vähendades elektronide voogu sekundis.
   • Takisti on kõik see, mis vooluahelas takistuse tekitab. Takisti saate osta elektritarvete kauplusest, kuid vooluahela probleemide korral võib see kujutada takistiga lampi või muud objekti.

5. 

   Jätke meelde Ohmi seadus. Voolu, pinge ja takistuse vahel on väga lihtne seos. Kirjutage see valem paberile, et see meelde jätta; vajate seda vooluringi probleemide lahendamiseks:
   • Praegune =
   • Seda esitatakse tavaliselt järgmiselt: I =
   • Mõelge, mis juhtub, kui pinge (V) või takistus (R) suureneb. Kas see sobib eelnevate selgituste põhjal õpituga?

Osa 2/3: jadahela takisti pinge arvutamine

1. 

   Saage aru, mis on seeriaahel. Seeriaahelat on väga lihtne tuvastada: see on vooluring, mille komponendid on järjestikku ühendatud ühe silmusega. Vool voolab kogu vooluahelas, läbides järjestikku iga takisti või elemendi.
   • THE kett see on vooluahela mis tahes punktis alati sama.
   • Pinge arvutamiseks pole oluline takisti asukoht vooluahelas. Saate seda võtta ja kohti vahetada ning mõlemas on endiselt sama pinge.
   • Kasutame kolme jadaga takistiga vooluahela näidet: R₁, R₂ ja R₃. Selle vooluahela toiteallikaks on 12-voldine aku. Peame leidma pinge igas takisti osas.

2. 

   Arvutage kogu takistus. Liidake kõik vooluahela takistuse väärtused. Vastus on jadaahela kogu takistus.
   • Näiteks kolm R-takistit₁, R₂ ja R₃ takistus on vastavalt 2 Ω (oomi), 3 Ω ja 5 Ω. Kogutakistus on 2 + 3 + 5 = 10 oomi.

3. 

   Leidke kett. Kogu vooluahela praeguse väärtuse väljaselgitamiseks kasutage Ohmi seadust. Pidage meeles, et vooluahelate mis tahes punktis on vool sama. Pärast selle väärtuse avastamist saame seda kasutada muude arvutuste tegemiseks.
   • Ohmi seadus ütleb, et praegune I =. Kogu vooluahela pinge on 12 volti ja kogutakistus 10 oomi. Vastus on I = = 1,2 amprit.

4. 

   Pinge väärtuse leidmiseks reguleerige Ohmi seadust. Mõne põhikontoga saame Ohmi seadust muuta, et leida voolu asemel pinge väärtus:
   • I =
   • IR =
   • IR = V
   • V = IR

5. 

   Arvutage iga takisti pinge. Meil on takistuse väärtus, vool ja võrrand. Asendage numbrid ja tehke arvutus. Vaadake kolme takisti lahendust:
   • R pinge₁ = V₁ = (1,2 A) (2 Ω) = 2,4 volti.
   • R pinge₂ = V₂ = (1,2 A) (3 Ω) = 3,6 volti.
   • R pinge₃ = V₃ = (1,2 A) (5 Ω) = 6,0 volti.

6. 

   Kontrollige vastust. Seeriaahelas võrdub kõigi vastuste summa kogu pingega. Lisage kõik leitud pinged ja vaadake, kas see vastab kogu vooluahela pingele. Kui numbrid ei ühti, minge tagasi ja vaadake, kus te valesti läksite.
   • Kasutatud näites 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 volti, kogu vooluahela pinge.
   • Kui vastus on peaaegu sama (näiteks 12,97 asemel 11,97), olete tõenäoliselt mingil etapil mõne numbri ümardanud. Vastust peetakse ikkagi õigeks.
   • Pidage meeles, et pinge mõõdab laengu või elektronide arvu erinevust. Kujutage ette, kuidas loete kokku elektronide arvu, mille kaudu vooluringi läbides kokku puutute. Neid õigesti lugedes jõuate kogu elektroni laengute arvuni algusest lõpuni.

Osa 3/3: Paralleelahela takisti pinge arvutamine

1. 

   Saage aru, mis on paralleelne vooluring. Kujutage ette, et aku ühest otsast tuleb välja traat, mis jaguneb kaheks erinevaks juhtmeks. Need kaks juhtet juhitakse üksteisega paralleelselt; siis tulevad nad enne aku teise otsa jõudmist uuesti kokku. Kui vasakul ja paremal juhtmel on takisti, siis on need kaks takistit ühendatud "paralleelselt".
   • Paralleelses vooluahelas võib olla suvaline arv juhtmeid. Need juhised töötavad isegi vooluahelas, mis jaguneb 100 juhtmeks ja mis hiljem uuesti ühendatakse.

2. 

   Mõelge, kuidas vool voolab. Paralleelses vooluringis voolab vool igas saadaolevas tees. Vool voolab läbi traadi vasakul, läbi takisti vasakul ja jõuab teise otsa. Samal ajal voolab vool läbi juhtme paremal, läbi takisti paremal ja jõuab teise otsa. Ükski voolu osa ei dubleeru ega voola paralleelselt läbi kahe takisti.

3. 

   Iga takisti pinge leidmiseks kasutage kogu pinge väärtust. Kui teate kogu vooluahela kogu pinge väärtust, on vastus üllatavalt lihtne. Igal paralleelsel juhtmel on sama voolupinge kui kogu vooluahelal. Oletame, et paralleelselt kahe takistiga vooluahelat toidab 6-voldine aku. Vasaku takisti pinge on 6 volti ja parema takisti pinge on samuti 6 volti. Ja see toimub sõltumata resistentsuse suurusest. Miks aru saada, mõelge varem kirjeldatud seeriaahelatele:
   • Pidage meeles, et pingelanguste lisamine seeriaahelale annab alati kogu vooluahela pinge.
   • Mõelge igale voolu kulgevale rajale kui järjestikule vooluringile. Sama kehtib ka antud juhul: kõigi pingelanguste lisamisel on teil kogu pingenumber.
   • Kuna mõlema juhtme vool läbib ainult takistit, peab selle pinge olema võrdne kogu pingega.

4. 

   Arvutage vooluahela kogu vool. Kui probleem ei ütle teile kogu vooluahela pinge väärtust, peate tegema veel paar sammu. Alustage vooluahela kaudu voolava voolu koguväärtuse leidmisega. Paralleelses vooluringis on kogu vool praeguse summa paralleelselt läbiva voolu summa.
   • Matemaatilises mõttes: I_kokku = Mina₁ + I₂ + I₃...
   • Kui teil on selle mõistmisega raskusi, kujutage ette veetoru, mis on jagatud kaheks teeks. Veevoolu kogusumma on iga toru vooluhulga summa.

5. 

   Arvutage vooluahela kogu takistus. Takistid pole paralleelses vooluahelas nii tõhusad, kuna need blokeerivad ainult ühte juhtmest läbivat voolu. Tegelikult, mida rohkem on juhtmeid, seda lihtsam on kettil selle kaudu rada leida. Totaalse takistuse leidmiseks leidke R_kokku järgmises võrrandis:
   • = + + ...
   • Näiteks on vooluahelal paralleelselt 2 oomi ja 4 oomi takisti. = + = → 1 = () R_kokku → R_kokku = = = ~ 1,33 oomi.

6. 

   Leidke oma vastustest pinge. Pidage meeles: pärast kogu vooluahela pinge leidmist leiate ka mis tahes paralleelse juhtme pinge. Avastage Ohmi seadust kasutades kogu vooluring. Siin on näide:
   • Vooluahelas voolab läbi 5 amprit voolu. Kogutakistus on 1,33 oomi.
   • Ohmi seaduse järgi olen I, see tähendab V = IR.
   • V = (5 A) (1,33 Ω) = 6,65 volti.

Näpunäited

• Kui teil on tegemist keerulise ahelaga, mis hõlmab seeria takistoreid ja paralleelselt vali kaks läheduses asuvat takistit. Leidke nende kogutakistus, kasutades reeglit vastavalt takistitele paralleelselt või järjestikku. Nüüd saate neid käsitleda kui ühte takistit. Jätkake seda seni, kuni moodustate lihtsa vooluahela koos takistitega paralleelselt või järjestikku.
• Takisti pinget nimetatakse sageli "pingelanguseks".
• Mõistke terminoloogiat:
  • Vooluahel - koosneb elementidest (nagu takistid, kondensaatorid ja induktiivpoolid), mis on ühendatud juhtmetega ja mille kaudu vool võib läbida
  • Takistid - elemendid, mis võivad voolu vähendada või sellele vastu panna
  • Praegune - koormusvool juhtmetes; ühik: ampr, A
  • Pinge - töö koormuse ühiku kohta; ühik: pinge, V.
  • Takistus - elemendi vastanduse mõõt elektrivoolule; ühik: oom, Ω