Voordat u die spanning oor 'n weerstand bereken, moet u eers die tipe stroombaan (string) bepaal. Begin met die eerste afdeling as u die basiese terme moet hersien of hulp nodig het om die elektriese stroombane te verstaan. Gaan andersins direk na die tipe kring waarop u wil werk
Stap
Deel 1 van 3: Begrip van elektriese stroombane
Stap 1. Leer meer oor elektriese stroom
U kan die volgende analogie gebruik: stel u voor dat u graan in 'n bak gooi. Elke korrel is 'n elektron, en die vloei van graan in die bak is 'n elektriese stroom. As jy oor elektrisiteit praat, verduidelik jy dit deur te sê hoeveel graankorrels elke sekonde vloei. As jy oor elektriese stroom praat, meet jy dit in eenhede van ampere (ampère), wat 'n sekere aantal elektrone is (wat baie groot waardes is) wat elke sekonde vloei.
Stap 2. Weet van elektriese lading
Elektrone het 'n "negatiewe" elektriese lading. Dit wil sê, elektrone trek positief gelaaide voorwerpe aan (of vloei daarheen), en stoot (of vloei weg) van negatief gelaaide voorwerpe. Alle elektrone het 'n negatiewe lading, sodat hulle altyd ander elektrone stoot en verstrooi.
Stap 3. Verstaan spanning
Spanning meet die verskil in elektriese lading tussen twee punte. Hoe groter die verskil, hoe sterker trek die twee punte mekaar. Hier is 'n voorbeeld van die gebruik van 'n gewone battery:
- Binne die battery produseer die chemiese reaksies wat plaasvind 'n poel elektrone. Hierdie elektrone gaan na die negatiewe pool van die battery, terwyl die positiewe pool amper leeg bly. Dit word die positiewe en negatiewe terminale genoem. Hoe langer hierdie proses duur, hoe groter is die spanning tussen die twee pole.
- As u die drade tussen die positiewe en negatiewe pole verbind, het die elektrone op die negatiewe pool nou 'n plek om heen te gaan. Die elektrone by die negatiewe pool vloei na die positiewe pool en produseer 'n elektriese stroom. Hoe groter die spanning, hoe meer elektrone beweeg elke sekonde na die positiewe pool.
Stap 4. Leer meer oor weerstand
'N Hindernis is iets wat elektrone blokkeer. Hoe groter die weerstand, hoe moeiliker is dit vir elektrone om deur te gaan. Die weerstand vertraag die elektriese stroom omdat die aantal elektrone wat elke sekonde verbygaan, afneem.
Weerstande kan enigiets in 'n elektriese stroombaan wees wat weerstand toevoeg. U kan regte "weerstande" koop, maar in probleme word weerstande gewoonlik voorgestel deur gloeilampe of enigiets wat weerstand het
Stap 5. Memoriseer Ohm se wet
Daar is 'n eenvoudige verband tussen stroom, spanning en elektriese weerstand. Skryf of memoriseer die volgende formule, aangesien u dit benodig om probleme met betrekking tot elektriese stroombane op te los:
- Stroom = spanning gedeel deur weerstand
- Die formule kan soos volg geskryf word: I = V / R
- Dink aan wat gebeur as die V (spanning) of R (weerstand) in die stroombaan toeneem. Is dit in ooreenstemming met die bespreking hierbo?
Deel 2 van 3: Berekening van die spanning deur 'n weerstand (seriekring)
Stap 1. Verstaan die reeks stroombane
Die reeks elektriese stroombane is baie maklik om op te spoor. Die vorm is in die vorm van 'n kabellus met alle komponente in 'n ry langs die kabel. 'N Elektriese stroom vloei deur die hele draad en deur elke weerstand of element wat dit teëkom.
- Elektriese stroom altyd dieselfde op elke punt in die kring.
- By die berekening van spanning is die ligging van die weerstand in die stroombaan irrelevant. U kan 'n weerstand neem en dit oor die kring beweeg, en die spanning oor elke weerstand bly dieselfde.
- Ons sal 'n voorbeeld van 'n elektriese stroombaan met 3 weerstande in serie gebruik: R1, R.2, en R.3. Die kring kry krag van 'n 12 volt battery. Ons vind die spanning oor elke weerstand.
Stap 2. Bereken die totale weerstand
Tel al die weerstandswaardes in die stroombaan op. Die resultaat is die totale weerstand van die seriekring.
Byvoorbeeld, die drie weerstande R1, R.2, en R.3 het weerstande van 2 (ohm), 3 en 5, onderskeidelik. Die totale weerstand is dus 2 + 3 + 5 = 10 ohm.
Stap 3. Soek die stroom in die stroombaan
Gebruik Ohm's Law om die waarde van die stroom in 'n hele elektriese stroombaan te bepaal. Onthou, in 'n seriekring is die stroom altyd dieselfde op elke punt van die stroombaan. Nadat ons die huidige waarde gekry het, kan ons al die oorblywende berekeninge uitvoer.
Ohm se wet bepaal dat huidige I = V / R. Die spanning oor die kring is 12 volt, en die totale weerstand van die stroombaan is 10 ohm. Koppel hierdie getalle in die formule om I = 12 / 10 = 1,2 ampère.
Stap 4. Pas Ohm se wet aan om die spanningswaarde te vind
Gebruik basiese algebra om die waarde van spanning in plaas van stroom te vind:
- Ek = V / R
- IR = VR / R
- IR = V
- V = IR
Stap 5. Bereken die spanning oor elke weerstand
Ons ken reeds die waarde van weerstand en stroom. Nou kan ons al die berekeninge doen. Sluit die getalle in die formule en voltooi die berekening. Hier is die berekeninge vir die drie weerstande uit die voorbeeld hierbo:
- Spanning by R.1 = V1 = (1, 2A) (2Ω) = 2, 4 volt.
- Spanning by R.2 = V2 = (1, 2A) (3Ω) = 3.6 volt.
- Spanning by R.3 = V3 = (1, 2A) (5Ω) = 6 volt.
Stap 6. Gaan u antwoorde na
In 'n seriekring moet die som van al die antwoorde gelyk wees aan die totale spanning. Tel elke spanning wat u bereken het op en kyk of dit ooreenstem met die totale spanning van die stroombaan. Indien nie, probeer om die fout in u berekeninge op te spoor.
- Volgens die voorbeeld hierbo, 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 volt, gelyk aan die totale spanning deur die elektriese stroombaan.
- As u antwoord 'n bietjie af is (sê 11, 97 in plaas van 12), is die kans goed dat u getalle afgerond het terwyl u aan formules werk. Moenie bekommerd wees nie, u antwoord is nie verkeerd nie.
- Onthou, spanning meet die verskil in lading, of die aantal elektrone. Stel jou voor dat jy die nuwe elektrone tel terwyl hulle langs 'n elektriese stroombaan beweeg. As u korrek bereken, sal u die totale verandering in elektrone van begin tot einde ken.
Deel 3 van 3: Berekening van die spanning deur 'n weerstand (parallelle stroombaan)
Stap 1. Leer meer oor parallelle stroombane
Stel jou voor 'n kabel wat met een pol van die battery verbind word en dan in twee afsonderlike drade vertak. Hierdie twee drade is ewewydig aan mekaar, en koppel dan weer aan voordat hulle met die ander pool van die battery verbind word. As die draad aan die linkerkant aan 'n weerstand gekoppel is, en die draad aan die regterkant ook aan 'n ander weerstand gekoppel is, is die twee weerstande in 'parallel' verbind.
U kan soveel parallelle kabels byvoeg as wat u wil. Hierdie gids kan gebruik word vir elektriese stroombane wat vertak in 100 drade wat dan weer aansluit
Stap 2. Weet hoe elektriese stroom in parallelle stroombane vloei
Elektriese stroom vloei deur elke beskikbare pad. Elektriese stroom vloei deur die draad aan die linkerkant, deur die weerstand aan die linkerkant en tot by die ander kant. Terselfdertyd vloei daar ook stroom deur die draad aan die regterkant, deur die weerstand aan die regterkant en tot by die einde. Geen drade of weerstande in 'n parallelle stroombaan word twee keer deurgegaan nie.
Stap 3. Gebruik die totale spanning om die spanning oor elke weerstand te vind
As u die spanning oor die hele stroombaan ken, is die antwoord maklik. Elke parallelle draad het dieselfde spanning as die hele elektriese stroombaan. Gestel 'n elektriese stroombaan het twee resistors in parallel en 'n 6 volt battery. Hindernisse is vandag nie baie relevant nie. Om dit te verstaan, onthou die seriekring wat hierbo beskryf is:
- Onthou dat die som van die spannings in 'n seriekring altyd gelyk is aan die totale spanning deur die elektriese stroombaan.
- Stel jou voor elke pad wat die stroom in 'n seriekring neem. Dieselfde geld vir parallelle stroombane: as u al die spannings optel, is die resultaat gelyk aan die totale spanning.
- Aangesien die stroom deur elke parallelle draad slegs deur een weerstand is, moet die spanning oor die weerstand gelyk wees aan die totale spanning.
Stap 4. Bereken die totale stroom van die elektriese stroombaan
As die probleem nie die totale spanning oor die kring gee nie, moet u 'n paar ekstra stappe voltooi. Begin deur die totale stroom deur die elektriese stroombaan te vind. In 'n parallelle stroombaan is die totale stroom gelyk aan die som van die strome deur elke parallelle baan.
- Die formule is soos volg: Itotaal = Ek1 + Ek2 + Ek3…
- As u sukkel om dit te verstaan, stel u u voor 'n waterpyp met twee takke. Die totale hoeveelheid water wat in 'n reeks pype vloei, is die som van die water wat in elke pyp vloei.
Stap 5. Bereken die totale weerstand van die elektriese stroombaan
Die effektiwiteit van 'n weerstand word verminder in 'n parallelle stroombaan omdat dit slegs die stroom deur een draad blokkeer. Trouens, hoe meer drade in 'n stroombaan, hoe makliker is dit vir stroom om 'n pad te vind om glad te vloei. Om die totale weerstand te vind, vind u die waarde van R. totaal in hierdie vergelyking:
- 1 / Rtotaal = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …
- 'N Elektriese stroombaan het byvoorbeeld weerstande van onderskeidelik 2 ohm en 4 ohm wat parallel gekoppel is. 1 / Rtotaal = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) Rtotaal → Rtotaal = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1,33 ohm.
Stap 6. Bepaal die spanning van u antwoord
Onthou, sodra ons die totale spanning van die elektriese stroombaan gevind het, weet ons reeds die grootte van die spanning deur elke parallelle draad. Gebruik die wet van Ohm om die berekening te voltooi. Kyk na die volgende voorbeeldvrae:
- Die elektriese stroombaan het 'n stroom van 5 ampère en 'n totale weerstand van 1,33 ohm.
- Volgens Ohm se wet is I = V / R sodat V = IR
- V = (5A) (1, 33Ω) = 6,65 volt.
Wenke
- As u 'n ingewikkelde elektriese stroombaan het, byvoorbeeld met parallelle weerstande en reeks, kies die twee naaste weerstande. Vind die totale weerstand deur die twee weerstande deur die reëls vir weerstande in serie en parallelle stroombane te gebruik. Nou kan u dit as 'n enkele weerstand beskou. Gaan voort met hierdie proses totdat u 'n stroombaan het waarin die weerstande gerangskik is enigste in reekse of parallel.
- Die spanning oor die weerstand word dikwels die 'spanningsval' genoem.
-
Verstaan die volgende terme:
- Elektriese stroombaan/string - Die rangskikking van verskillende komponente (weerstande, kapasitors en induktors), wat met kabels verbind is en aangevoer kan word.
- Weerstand - 'n element wat elektriese stroom verminder of belemmer.
- Stroom - Die vloei van elektriese lading in die kabel. Uitgedruk in Ampere (A).
- Spanning - die hoeveelheid elektriese lading wat elke sekonde verbygaan. Uitgedruk in eenhede van volt (V).
- Weerstand - 'n maatstaf van 'n element se weerstand teen elektriese stroom. Uitgedruk in Ohm (Ω)
