Tinee9: Resistors in Series: 5 Steps

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Ուսուցման մակարդակ. Մուտքի մակարդակ:

Մերժում. Խնդրում ենք ծնողին/խնամակալին հսկել, եթե երեխա եք, քանի որ զգույշ չլինելու դեպքում կարող եք կրակ առաջացնել:

Էլեկտրոնային դիզայնը վերադառնում է հեռախոսի, էլեկտրական լամպի, AC կամ DC էլեկտրակայանների և այլն: Բոլոր էլեկտրոնիկայի մեջ բախվում եք 3 հիմնական բաղադրիչի.

Այսօր Tinee9- ի հետ մենք պատրաստվում ենք սովորել դիմադրողների մասին: Մենք ռեզիստորների համար չենք սովորի գունային կոդեր, քանի որ կան երկու ոճերի փաթեթներ. Thruhole և SMD resistor, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական ծածկագիրը կամ չունի:

Այցելեք Tinee9.com այլ դասերի և հիանալի տեխնիկայի համար:

Քայլ 1: Նյութեր

Նյութեր:

Աստղադիտակ

Ռեզիստորների տեսականի

Համակարգիչ (որը կարող է միանալ Nscope- ին)

LTSpice (ծրագրակազմ

Ստորև բերված է Nscope և Resistor տեսականու հղում.

Հավաքածու

Քայլ 2: Ռեզիստորներ

Դիմադրիչները նման են խողովակների, որոնք թույլ են տալիս ջուրը հոսել: Բայց խողովակների տարբեր չափերը թույլ են տալիս տարբեր քանակությամբ ջուր հոսել դրա միջով: Օրինակ մեծ 10 դյույմ խողովակը թույլ կտա ավելի շատ ջուր հոսել դրա միջով, քան 1 դյույմ խողովակը: Նույնը դիմադրության դեպքում, բայց հետընթաց: Եթե ունեք մեծ արժեք ունեցող ռեզիստոր, ապա ավելի քիչ էլեկտրոններ կկարողանան հոսել: Եթե դուք ունեք մի փոքր ռեզիստորային արժեք, ապա ձեզ կարող է ավելի շատ էլեկտրոններ հոսել:

Օմսը ռեզիստորի միավորն է: Եթե ցանկանում եք սովորել այն պատմությունը, թե ինչպես է օհմը դարձել գերմանացի ֆիզիկոս Գեորգ Սիմոն Օմի անվան միավորը, գնացեք այս վիքի

Ես կփորձեմ պարզ պահել դա:

Օմի օրենքը համընդհանուր օրենք է, որին ամեն ինչ հետևում է. V = I*R

V = Լարման (պոտենցիալ էներգիա: Միավորը Վոլտ է)

I = Ընթացիկ (հոսող էլեկտրոնների պարզ տերմիններ: Միավորը Ամպեր է)

R = Դիմադրություն (Խողովակի չափը, բայց փոքրը ավելի մեծ է և ավելի մեծը փոքր է: Եթե գիտեք բաժանումը, ապա խողովակի չափը = 1/x, որտեղ x- ը դիմադրության արժեքն է: Միավորը Օմ է)

Քայլ 3. Մաթեմատիկա. Սերիայի դիմադրության օրինակ

Այսպիսով, վերը նշված նկարում LTspice մոդելի էկրանի նկարահանումն է: LTSpice- ը ծրագրային ապահովում է, որն օգնում է էլեկտրական ինժեներներին և հոբբի մարդկանց նախագծել միացում նախքան այն կառուցելը:

Իմ մոդելում ես տեղադրեցի Լարման աղբյուր (օրինակ ՝ մարտկոց) ձախ և + և - շրջանագծով: Այնուհետև ես գծեցի զիգ -զագ իրի (սա դիմադրություն է) R1- ի վերևում: Այնուհետև ես մեկ այլ գիծ քաշեցի դեպի մեկ այլ դիմադրություն, որի վերևում կա R2: Ես վերջին գիծը քաշեցի լարման աղբյուրի մյուս կողմը: Վերջապես, ես գծագրության ներքևի գծի վրա տեղադրեցի գլխիվայր եռանկյունի, որը ներկայացնում է Gnd- ը կամ շղթայի հղման կետը:

V1 = 4.82 V (Nscope- ի +5V երկաթուղու լարումը USB- ից)

R1 = 2.7 Կոմ

R2 = 2.7 Կոմ

Ես =? Ուժեղացուցիչ

Այս կոնֆիգուրացիան կոչվում է շարքային միացում: Այսպիսով, եթե մենք ուզում ենք իմանալ հոսանքի կամ էլեկտրոնների քանակը, որոնք հոսում են շղթայում, մենք միասին ավելացնում ենք R1 և R2, որոնք մեր օրինակում = 5.4 Կոմ

Օրինակ 1

Այսպիսով V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4.82/5400 = 0.000892 ամպեր կամ 892 uAmps (մետրային համակարգ)

Օրինակ 2

Հարվածների համար մենք R1- ը փոխելու ենք 10 Կոմի: Այժմ պատասխանը կլինի 379 uAmps

Պատասխան ուղին. I = 4.82/(10000+2700) = 4.82/12700 = 379 uAmps

Օրինակ 3

Վերջին պրակտիկայի օրինակ R1 = 0.1 Կոհմ Այժմ պատասխանը կլինի 1.721 մԱ / վ կամ 1721 uArmps

Պատասխանի ուղի. I = 4.82/(100+2700) = 4.82/2800 = 1721 uAmps -> 1.721 մԱ/վ

Հուսանք, տեսնում եք, որ քանի որ R1- ը վերջին օրինակում փոքր էր, ընթացիկ կամ ուժեղացուցիչներն ավելի մեծ էին, քան նախորդ երկու օրինակները: Ընթացիկ հոսանքի այս աճը նշանակում է, որ ավելի շատ էլեկտրոններ են հոսում միացման միջով: Այժմ մենք ցանկանում ենք պարզել, թե ինչ կլինի լարումը վերևի նկարի beոնդի կետում: Հետաքննիչը տեղադրված է R1- ի և R2- ի միջև …… Ինչպե՞ս ենք մենք պարզում այնտեղի լարումը ?????

Դե, Օմսի օրենքն ասում է, որ փակ միացումում լարումը պետք է լինի = 0 Վ: Այդ հայտարարությամբ ի՞նչ է տեղի ունենում մարտկոցի աղբյուրից լարման հետ: Յուրաքանչյուր դիմադրություն որոշակի տոկոսով հեռացնում է լարումը: Երբ մենք օգտագործում ենք օրինակի 1 -ի արժեքները 4 -րդ օրինակում, մենք կարող ենք հաշվարկել, թե որքան լարվածություն է վերցվում R1 և R2- ում:

Օրինակ 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Օմ = 2.4084 Վոլտ V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2.7 Կոմս = 2.4084 Վ

Մենք կլորացնենք 2.4084 -ից մինչև 2.41 վոլտ

Այժմ մենք գիտենք, թե որքան վոլտ է վերցվում յուրաքանչյուր դիմադրիչի կողմից: Մենք օգտագործում ենք GND սիմվոլը (Upside down triangle) ՝ 0 վոլտ ասելու համար: Ինչ է տեղի ունենում հիմա, մարտկոցից արտադրվող 4.82 վոլտը շարժվում է դեպի R1, իսկ R1- ը ՝ 2.41 վոլտ: Հետաքննության կետն այժմ կունենա 2.41 վոլտ, որն այնուհետև շարժվում է դեպի R2, իսկ R2- ը խլում է 2.41 վոլտ: Այնուհետև Gnd- ն ունի 0 վոլտ, որը շարժվում է դեպի մարտկոց, որն այնուհետ արտադրում է 4.82 վոլտ և կրկնում է ցիկլը:

Beոնդի կետը = 2.41 վոլտ

Օրինակ 5 (մենք կօգտագործենք 2 -րդ օրինակի արժեքները)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Օմ = 3.79 վոլտ

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Օմ = 1.03 վոլտ

Beոնդի կետ = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 վոլտ

Օմսի օրենք = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 Վ

Օրինակ 6 (մենք կօգտագործենք 3 -րդ օրինակի արժեքները)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0.172 վոլտ

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4.65 վոլտ

Beոնդի կետի լարումը = 3.1 վոլտ

Beոնդի պատասխանի ուղին = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 վոլտ

Beոնդի կետի լարման հաշվարկման այլընտրանքային եղանակ. Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

Քայլ 4: Իրական կյանքի օրինակ

Եթե նախկինում չեք օգտագործել Nscope- ը, դիմեք Nscope.org- ին

Nscope- ով ես տեղադրեցի 2.7Kohm ռեզիստորի մի ծայրը 1 -ին ալիքի բնիկում, իսկ մյուս ծայրը +5V երկաթուղու անցքի վրա: Այնուհետև ես տեղադրեցի երկրորդ ռեզիստորը Channel 1 -ի մեկ այլ բնիկում, իսկ մյուս ծայրը `GND երկաթուղային անցքի վրա: Carefulգույշ եղեք, որ դիմադրության ծայրերը չլինեն +5V ռելսերի և GND երկաթուղու վրա, հակառակ դեպքում կարող եք վնասել ձեր միջնապատը կամ ինչ -որ բան բռնկվել:

Ինչ է տեղի ունենում, երբ դուք «կարճացնում» եք +5V դեպի GND ռելսերը, դիմադրությունը հասնում է 0 Օմ -ի

I = V/R = 4.82/0 = անսահմանություն (շատ մեծ թիվ)

Ավանդաբար մենք չենք ցանկանում, որ հոսանքը մոտենա անվերջությանը, քանի որ սարքերը չեն կարողանում կարգավորել անսահման հոսանքը և հակված են բռնկվելու: Բարեբախտաբար, Nscope- ն ունի բարձր ընթացիկ պաշտպանություն `հուսալով կանխել հրդեհները կամ միջնապատի սարքը վնասելը:

Քայլ 5. Օրինակ 1 -ի իրական կյանքի փորձարկում

Ամեն ինչ կարգավորելուց հետո ձեր Nscope- ը պետք է ձեզ ցույց տա 2.41 վոլտ արժեքը, ինչպես վերը նշված առաջին նկարը: (ալիքի 1 ներդիրի յուրաքանչյուր հիմնական տող 1 Վոլտ է, և յուրաքանչյուր փոքր գիծ `0.2 վոլտ) Եթե հեռացնեք R2- ը, որը 1 -ին ալիքը GND երկաթուղուն միացնող դիմադրիչ է, կարմիր գիծը կբարձրանա մինչև 4.82 վոլտ, ինչպես վերևի առաջին նկարում:

Վերևի երկրորդ նկարում կարող եք տեսնել LTSpice կանխատեսումը համապատասխանում է մեր հաշվարկված կանխատեսմանը, որը համապատասխանում է մեր իրական կյանքի թեստի արդյունքներին:

Շնորհավորում եմ, որ դու նախագծեցիր քո առաջին շրջանը: Սերիայի դիմադրության միացումներ:

Փորձեք Դիմադրության այլ արժեքներ, ինչպես օրինակ 2 -ում և օրինակ 3 -ում, որպեսզի տեսնեք, թե արդյոք ձեր հաշվարկները համապատասխանում են իրական կյանքի արդյունքներին: Նաև կիրառեք այլ արժեքներ, բայց համոզվեք, որ ձեր հոսանքը չի գերազանցում 0.1 Ամպեր = 100 մԱ / վ = 100, 000 uAmps

Խնդրում եմ հետևել ինձ այստեղ հրահանգների և tinee9.com կայքում