Tinee9: Rezistori sērijā: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Apmācības līmenis: sākuma līmenis.

Atruna: lūdzu, lūdziet vecākam/aizbildnim skatīties, ja esat bērns, jo, ja neesat piesardzīgs, varat izraisīt ugunsgrēku.

Elektroniskais dizains ir saistīts ar telefonu, spuldzi, maiņstrāvas vai līdzstrāvas elektrostacijām utt. Visā elektronikā jūs saskaraties ar 3 pamata sastāvdaļām: rezistors, kondensators, induktors.

Šodien ar Tinee9 mēs uzzināsim par rezistoriem. Mēs nemācīsim rezistoru krāsu kodus, jo ir divi iepakojuma stili: caurums un SMD rezistors, kuriem katram ir savi vai nav kodu.

Lūdzu, apmeklējiet vietni Tinee9.com, lai iegūtu citas nodarbības un interesantas tehnoloģijas.

1. solis: materiāli

Materiāli:

Nscope

Rezistoru sortiments

Dators (ar kuru var izveidot savienojumu ar Nscope)

LTSpice (programmatūra

Zemāk ir saite uz Nscope un rezistoru sortimentu:

Komplekts

2. solis: rezistori

Rezistori ir kā caurules, kas ļauj ūdenim plūst cauri. Bet dažādi cauruļu izmēri ļauj tam plūst atšķirīgam ūdens daudzumam. Lielas 10 collu caurules piemērs ļaus tai plūst vairāk ūdens nekā 1 collas caurule. Tas pats ar rezistoru, bet atpakaļ. Ja jums ir liels rezistors, mazāk elektronu varēs izplūst. Ja jums ir maza rezistora vērtība, jums var būt jāplūst vairāk elektronu.

Omi ir rezistora vienība. Ja vēlaties uzzināt vēsturi par to, kā omi kļuva par vienību, kas nosaukta vācu fiziķa Georga Simona Oma vārdā, apmeklējiet šo wiki

Es centīšos saglabāt šo vienkāršo.

Omas likums ir universāls likums, kuru ievēro visi: V = I*R

V = spriegums (potenciālā enerģija. Vienība ir volti)

I = strāva (vienkāršā izteiksmē plūstošo elektronu skaits. Vienība ir ampēri)

R = pretestība (caurules izmērs, bet mazāks ir lielāks un lielāks ir mazāks. Ja jūs zināt sadalījumu, tad caurules izmērs = 1/x, kur x ir pretestības vērtība. Vienība ir omi)

3. solis: Matemātika: sērijas pretestības piemērs

Tātad iepriekš redzamajā attēlā ir LTspice modeļa ekrānuzņēmums. LTSpice ir programmatūra, kas palīdz elektrotehnikas inženieriem un hobijiem izstrādāt shēmu pirms tās izveides.

Savā modelī es ievietoju sprieguma avotu (piem., Akumulatoru) kreisajā pusē ar + un - aplī. Pēc tam es novilku līniju līdz zig -zag lietai (tas ir rezistors) ar R1 virs tās. Tad es uzvilku citu līniju citam rezistoram ar R2 virs tā. Es novilku pēdējo līniju uz sprieguma avota otru pusi. Visbeidzot, es novietoju otrādi trīsstūri uz zīmējuma apakšējās līnijas, kas attēlo Gnd vai ķēdes atskaites punktu.

V1 = 4,82 V (Nscope +5V sliedes spriegums no USB)

R1 = 2,7Kohms

R2 = 2,7Kohms

Es =? Pastiprinātāji

Šo konfigurāciju sauc par sērijas ķēdi. Tātad, ja mēs vēlamies uzzināt ķēdē plūstošo elektronu strāvu vai skaitu, mēs pievienojam R1 un R2 kopā, kas mūsu piemērā = 5,4 Kohms

1. piemērs

Tātad V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 ampēri vai 892 uAmp (metriskā sistēma)

2. piemērs

Par sitieniem mēs mainīsim R1 uz 10 Kohms. Tagad atbilde būs 379 uAmps

Ceļš uz atbildi: I = 4,82/(10000+2700) = 4,82/12700 = 379 uAmp

3. piemērs

Pēdējās prakses piemērs R1 = 0,1 Kohms Tagad atbilde būs 1,721 mAmps vai 1721 uArmps

Ceļš uz atbildi: I = 4,82/(100+2700) = 4,82/2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Cerams, ka redzat, ka, tā kā pēdējā piemērā R1 bija mazs, strāva vai pastiprinātāji bija lielāki par diviem iepriekšējiem piemēriem. Šis strāvas pieaugums nozīmē, ka caur ķēdi plūst vairāk elektronu. Tagad mēs vēlamies noskaidrot, kāds spriegums būs zondes punktā iepriekš redzamajā attēlā. Zonde ir iestatīta starp R1 un R2 ……. Kā mēs noskaidrojam tur esošo spriegumu ?????

Nu, Oma likums saka, ka spriegumam slēgtā ķēdē jābūt = 0 V. Ar šo apgalvojumu, kas notiek ar spriegumu no akumulatora avota? Katrs rezistors noņem spriegumu par dažiem procentiem. Izmantojot 4. piemēra 1. piemēra vērtības, mēs varam aprēķināt, cik daudz sprieguma tiek noņemts R1 un R2.

4. piemērs V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 omi = 2,4084 volti V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2,7 Kohms = 2,4084 V

Mēs noapaļosim 2,4084 līdz 2,41 voltu

Tagad mēs zinām, cik daudz voltu katrs rezistors atņem. Mēs izmantojam GND sysmbol (augšupvērstais trīsstūris), lai pateiktu 0 volti. Kas notiek tagad, no akumulatora saražotie 4,82 volti pārvietojas uz R1, bet R1 - 2,41 voltu. Zondes punktam tagad būs 2,41 volti, kas pēc tam virzās uz R2, un R2 atņem 2,41 voltu. Pēc tam Gnd ir 0 volti, kas pārvietojas līdz akumulatoram, un pēc tam akumulators rada 4,82 voltus un atkārto ciklu.

Zondes punkts = 2,41 volti

5. piemērs (mēs izmantosim 2. piemēra vērtības)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 omi = 3,79 volti

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 omi = 1,03 volti

Zondes punkts = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 volti

Oma likums = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

6. piemērs (mēs izmantosim vērtības no 3. piemēra)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0,172 volti

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4,65 volti

Zondes punkta spriegums = 3,1 volti

Ceļš uz atbildi Zondes punkts = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 volti

Zondes punkta alternatīvs sprieguma aprēķināšanas veids: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

4. darbība. Piemērs reālajā dzīvē

Ja neesat iepriekš izmantojis Nscope, lūdzu, skatiet vietni Nscope.org

Ar Nscope es ievietoju vienu 2,7Kohm rezistora galu 1. kanāla slotā un otru galu +5 V sliedes slotā. Pēc tam es ievietoju otru rezistoru citā 1. kanāla slotā un otru galu GND sliedes slotā. Esiet piesardzīgs, lai rezistora gali nesaskartos ar +5V sliedi un GND sliedi, pretējā gadījumā jūs varat savainot Nscope vai aizdegties.

Kas notiek, kad kopā “īss” +5V līdz GND sliedēm, pretestība sasniedz 0 omus

I = V/R = 4,82/0 = bezgalība (ļoti liels skaits)

Tradicionāli mēs nevēlamies, lai strāva tuvotos bezgalībai, jo ierīces nevar izturēt bezgalīgu strāvu un mēdz aizdegties. Par laimi Nscope ir augsta strāvas aizsardzība, lai, cerams, novērstu ugunsgrēkus vai nscope ierīces bojājumus.

5. darbība. 1. piemēra reālās dzīves pārbaude

Kad viss ir iestatīts, jūsu Nscope vajadzētu parādīt 2,41 voltu vērtību, kā parādīts pirmajā attēlā. (katra galvenā līnija virs 1. kanāla cilnes ir 1 volti un katra mazākā līnija ir 0,2 volti) Ja noņemat R2, rezistoru, kas savieno kanālu 1 ar GND sliedi, sarkanā līnija palielināsies līdz 4,82 voltiem, kā pirmajā attēlā iepriekš.

Otrajā attēlā var redzēt, ka LTSpice prognoze atbilst mūsu aprēķinātajai prognozei, kas atbilst mūsu reālās dzīves testa rezultātiem.

Apsveicam, ka esat izveidojis savu pirmo ķēdi. Sērijas rezistoru savienojumi.

Izmēģiniet citas pretestības vērtības, piemēram, 2. un 3. piemērā, lai redzētu, vai jūsu aprēķini atbilst reālās dzīves rezultātiem. Praktizējiet arī citas vērtības, taču pārliecinieties, ka jūsu strāva nepārsniedz 0,1 ampērus = 100 mAmp = 100 000 uAmp

Lūdzu, sekojiet man šeit norādījumos un vietnē tinee9.com