On toinenkin tapa vähentää kuorman jännitettä, mutta vain piireille tasavirta. Katso tästä.

Lisävastuksen sijasta käytetään eteenpäin suunnassa sarjaan kytkettyä diodiketjua.

Koko asia on, että kun virta kulkee diodin läpi, " eteenpäin jännite» yhtä suuri diodin tyypistä riippuen, teho ja sen läpi kulkeva virta - 0,5 - 1,2 volttia.

Germaniumdiodilla jännite putoaa 0,5 - 0,7 V, piidiodilla 0,6 - 1,2 volttia. Kytke päälle sopiva määrä diodeja sen mukaan, kuinka monta volttia sinun on alennettava kuormituksen jännitettä.

Jännitteen laskemiseksi 6 V:lla sinun on kytkettävä noin päälle: 6 V: 1,0 \u003d 6 kpl piidiodeja, 6 V: 0,6 \u003d 10 kappaletta germaniumdiodeja. Piidiodit ovat suosituimpia ja saatavilla olevia.

Yllä oleva diodeilla varustettu piiri on hankalampi toteuttaa kuin yksinkertaisella vastuksella. Mutta lähtöjännite diodeilla varustetussa piirissä on vakaampi ja heikosti riippuvainen kuormasta. Mitä eroa on näiden kahden lähtöjännitteen alentamismenetelmän välillä?

Kuvassa 1 - lisävastus - vastus (johdinvastus), kuvassa 2 - lisävastus - diodi.

Vastuksella (johdinresistanssilla) on lineaarinen suhde sen läpi kulkevan virran ja sen yli kulkevan jännitehäviön välillä. Kuinka monta kertaa virta kasvaa, vastuksen yli oleva jännitehäviö kasvaa saman verran.

Esimerkistä 1: jos kytkemme toisen rinnan hehkulampun kanssa, niin virtapiirissä kasvaa ottaen huomioon kahden hehkulampun kokonaisresistanssi 0,66 A:iin. Jännitehäviö lisävastuksen yli on : 12 Ohm * 0,66 A = 7,92 V Polttimot jäävät: 12 V - 7,92 V = 4,08 V. Ne palavat hehkun pohjaan asti.

Täysin erilainen kuva on, jos vastuksen sijasta on diodiketju.

Diodin läpi kulkevan virran ja sen yli kulkevan jännitehäviön välinen suhde on epälineaarinen. Virta voi kasvaa useita kertoja, jännitehäviö diodin yli kasvaa vain muutaman kymmenesosan voltin.

Nuo. mitä suurempi diodin virta, sitä vähemmän (vastukseen verrattuna) sen vastus kasvaa. Jännitteen pudotus diodien yli on vähän riippuvainen piirin virrasta.

Tällaisen piirin diodit toimivat jännitteen stabiloijana. Diodit on valittava piirin maksimivirran mukaan. Enimmäismäärä sallittu virta diodien on oltava suurempia kuin lasketun piirin virta.

Joidenkin diodien jännitehäviöt 0,5 A virralla on esitetty taulukossa.

Ketjuissa vaihtovirta, lisävastuksena voit käyttää kondensaattoria, induktanssia, dinistoria tai tyristoria (lisättynä ohjauspiiriin).

Sähkölaitteet yksinkertaisen käyttäjän tasolla tuntevalle (tietää missä ja miten ne kytketään päälle/pois) monet sähköasentajien käyttämät termit näyttävät olevan jonkinlaista hölynpölyä. Esimerkiksi mitä "jännitehäviö" tai "piirin kokoonpano" maksaa. Missä ja mikä putoaa? Kuka on purkanut piirin? Itse asiassa meneillään olevien prosessien fyysinen merkitys, joka on piilotettu useimpien näiden sanojen taakse, on varsin ymmärrettävää jopa koulun fysiikan tuntemuksella.

Jännitteen pudotuksen selittämiseksi on muistettava, mitä jännitteet ovat yleensä (eli globaalia luokitusta). Niitä on vain kahta tyyppiä. Ensimmäinen on jännite, joka on kytketty kyseiseen piiriin. Sitä voidaan myös kutsua sovellettavaksi koko ketjuun. Ja toinen tyyppi on juuri jännitehäviö. Sitä voidaan tarkastella sekä suhteessa koko ääriviivaan että mihin tahansa yksittäiseen elementtiin.

Käytännössä se näyttää tältä. Esimerkiksi, jos otat tavallisen, ruuvaat sen patruunaan ja liität johdot siitä kodin pistorasiaan, piiriin syötetty jännite (virtalähde - johtimet - kuorma) on 220 volttia. Mutta heti kun käytämme volttimittaria mittaamaan sen arvoa lampusta, käy selväksi, että se on hieman alle 220. Tämä tapahtui, koska lampulla oli jännitehäviö.

Ehkä ei ole henkilöä, joka ei olisi kuullut Ohmin laista. AT yleinen tapaus sen sanamuoto näyttää tältä:

jossa R on piirin tai sen elementin aktiivinen vastus ohmeina mitattuna; U - sähköjännite voltteina; ja lopuksi minä on virta ampeereina. Kuten voidaan nähdä, kaikki kolme määrää liittyvät suoraan toisiinsa. Siksi, kun tiedät mitkä tahansa kaksi, on melko helppoa laskea kolmas. Tietenkin kussakin erityistapauksessa sinun on otettava huomioon virran tyyppi (vaihto- tai suora) ja joitain muita selventäviä ominaisuuksia, mutta perusta on yllä oleva kaava.

Sähköenergia on itse asiassa negatiivisesti varautuneiden hiukkasten (elektronien) liikettä johtimessa. Esimerkissämme lampun hehkulangalla on korkea resistanssi, eli se hidastaa liikkuvia elektroneja. Tästä johtuen tapahtuu näkyvää hehkua, mutta hiukkasvirran kokonaisenergia pienenee. Kuten kaavasta voidaan nähdä, virran pienentyessä myös jännite pienenee. Tästä syystä mittaustulokset pistorasiassa ja lampussa ovat erilaisia. Tämä ero on jännitteen pudotus. Tämä arvo otetaan aina huomioon, jotta estetään liiallinen vähennys piirin lopussa olevissa elementeissä.

Jännitteen pudotus vastuksen yli riippuu vastuksesta ja sen läpi kulkevasta virrasta. Lämpötila- ja virtaominaisuuksilla on myös epäsuora vaikutus. Jos ampeerimittari sisältyy tarkasteltavaan piiriin, pudotus voidaan määrittää kertomalla virran arvo lampun resistanssilla.

Mutta ei ole läheskään aina mahdollista, että se on niin yksinkertaista yksinkertaisimman kaavan ja mittauslaite suorittaa jännitehäviön laskenta. Rinnakkain kytkettyjen vastusten tapauksessa arvon löytäminen on monimutkaisempaa. Meidän on lisäksi otettava huomioon reaktiivinen komponentti.

Tarkastellaan esimerkkiä, jossa kaksi vastusta R1 ja R2 on kytketty rinnan. Johdon R3 ja virtalähteen R0 resistanssi tunnetaan. EMF - E -arvo on myös annettu.

Tuomme rinnakkaiset haarat samaan määrään. Tämän tilanteen kaava on:

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

Määritämme koko piirin resistanssin summalla R4 \u003d R + R3.

Laskemme virran:

On vielä selvitettävä valitun elementin jännitehäviön arvo:

Tässä tekijä "R5" voi olla mikä tahansa R - 1 - 4 riippuen siitä, mikä piirin elementti on laskettava.

Niin, vastus… Perusrakennuselementti virtapiiri.

Vastuksen tehtävä on virran rajoitus virtaa ketjun läpi. EI virran muuntamisessa lämmöksi, nimittäin sisään virran rajoitus. Eli ilman vastus iso virtaa ketjun läpi nykyinen, upotettu vastus virta on vähentynyt. Tämä on hänen työnsä, jossa tämä sähköpiirin elementti tuottaa lämpöä.

Esimerkki hehkulampusta

Harkitse työtä vastus alla olevan kaavion lampun esimerkissä. Meillä on virtalähde, hehkulamppu, ampeerimittari, joka mittaa nykyinen kulkee ketjun läpi. Ja Vastus. Kun vastus ei ole piirissä, suuri nykyinen esimerkiksi 0,75A. Lamppu palaa kirkkaasti. Piiriin rakennettiin vastus - virralla oli ylitsepääsemätön este, joka virtasi piirin läpi nykyinen laski 0,2A:iin. Lamppu on vähemmän kirkas. On syytä huomata, että kirkkaus, jolla hehkulamppu palaa, riippuu myös sen jännitteestä. Mitä suurempi jännite, sitä kirkkaampi.

Lisäksi päällä vastus menossa Jännitteen putoaminen. Este ei vain viivästyttää nykyinen, mutta myös "syö" osan virtalähteen piiriin syöttämästä jännitteestä. Tarkastele tätä syksyä alla olevassa kuvassa. Meillä on 12 voltin virtalähde. Varmuudeksi ampeerimittari, kaksi volttimittaria varassa, hehkulamppu ja vastus. Kytke virta ilman vastus(vasemmalla). Lampun jännite on 12 volttia. Yhdistämme vastuksen- osa jännitteestä putosi siihen. Volttimittari (kaaviossa alhaalla oikealla) näyttää 5V. Loput 12V-5V = 7V jäi hehkulamppuun. Polttimon volttimittari näytti 7V.

Tietenkin molemmat esimerkit ovat abstrakteja, epätarkkoja numeroiden suhteen ja niiden tarkoituksena on selittää prosessin olemus. vastus.

Vastusvastusyksikkö

Pääominaisuus vastus - vastus. mittayksikkö vastus- Ohm (Ohm, Ω). Sitä enemmän vastus, mitä suurempi nykyinen se pystyy rajoittamaan, mitä enemmän lämpöä se luovuttaa, sitä enemmän jännite putoaa Häneen.

Ohmin laki sähköpiirille

Kaiken sähkön peruslaki. Linkit Jännite (V), voima nykyinen(I) ja vastus (R).

Voit tulkita näitä symboleja ihmiskielellä eri tavoin. Tärkeintä on, että jokaiseen tiettyyn ketjuun voi hakea. Käytetään Ohmin laki meidän piirillemme vastus ja edellä käsitelty hehkulamppu ja laske vastuksen vastus, jossa nykyinen 12V virtalähteestä rajoitetaan 0,2:een. Tässä tapauksessa katsomme hehkulampun resistanssiksi 0.

V=I*R => R=V/I => R= 12V / 0,2A => R=60 ohmia

Niin. Jos se on upotettu piiriin, jossa on virtalähde ja lamppu, jonka resistanssi on 0, vastus Nimellinen 60 ohmia siis virtapiirin läpi kulkeva virta, tulee olemaan 0,2A.

Vastuksen tehoominaisuus

Microproger, tiedä ja muista! Parametri vastuksen teho on yksi tärkeimmistä piirejä rakennettaessa todellisille laitteille.

Tehoa sähkövirta missä tahansa piirin osassa on yhtä suuri kuin tämän osan läpi kulkevan virran tulo Jännite tässä ketjun osassa. P=I*U. Mittayksikkö 1W.

Kun virta kulkee läpi vastus töitä tehdään sähkön rajoittamiseksi nykyinen. Kun työ on tehty, lämpöä vapautuu. Vastus hajottaa tämän lämmön ympäristöön. Mutta jos vastus tekee liikaa työtä, vapauttaa liikaa lämpöä - sillä ei enää ole aikaa haihduttaa sisällä syntyvää lämpöä, se kuumenee erittäin paljon ja palaa. Mitä tämän tapauksen seurauksena tapahtuu, riippuu henkilökohtaisesta onnentekijästäsi.

Vastuksen teho on suurin virta, jonka se pystyy käsittelemään ilman ylikuumenemista.

Vastuksen tehon laskenta

Laskea vastuksen teho lamppupiirillemme. Niin. Meillä on nykyinen kulkee ketjun läpi (ja siten läpi vastus), yhtä suuri kuin 0,2A. Jännitteen pudotus vastuksen yli yhtä suuri kuin 5 V (ei 12 V, ei 7 V, nimittäin 5 - sama 5, jonka volttimittari näyttää vastus). Se tarkoittaa sitä tehoa nykyinen kautta vastus yhtä suuri kuin P=I*V=0,2A*5V=1W. Päättelemme: vastus meidän piirissä on oltava maksimi tehoa vähintään (ja mieluiten enemmän kuin) 1 W. Muuten se ylikuumenee ja epäonnistuu.

Vastusten kytkentä

Vastukset sähköpiireissä on sarja- ja rinnakkaisliitäntä.

klo sarjaliitäntä yleistä vastuksen vastus on summa vastus kaikille vastus yhteydessä:

klo rinnakkaisliitäntä yleistä vastuksen vastus lasketaan kaavalla:

Onko sinulla kysymyksiä? Kirjoita kommentti. Vastaamme ja autamme sinua selvittämään asian =)

Sähkötekniikassa on yleisesti hyväksyttyä, että yksinkertainen piiri on piiri, joka pelkistetään piiriksi, jossa on yksi lähde ja yksi vastaava vastus. Voit purkaa piirin käyttämällä vastaavia muunnoksia sarja-, rinnakkais- ja sekalaisia ​​yhteyksiä. Poikkeuksen muodostavat piirit, jotka sisältävät monimutkaisempia tähti- ja kolmioliitäntöjä. Tasavirtapiirien laskeminen valmistettu Ohmin ja Kirchhoffin lailla.

Esimerkki 1

Kaksi vastusta kytkettynä lähteeseen vakiojännite 50 V, sisäinen vastus r = 0,5 ohmia. Vastukset R1 = 20 ja R2= 32 ohmia. Määritä virtapiirissä oleva virta ja vastusten yli oleva jännite.

Koska vastukset on kytketty sarjaan, vastaava vastus on yhtä suuri kuin niiden summa. Tietäen sen, käytämme Ohmin lakia täydelliselle piirille löytääksemme piirin virran.

Nyt kun tiedät piirin virran, voit määrittää jännitehäviöt kunkin vastuksen yli.

On olemassa useita tapoja tarkistaa ratkaisun oikeellisuus. Esimerkiksi käyttämällä Kirchhoffin lakia, jonka mukaan piirin EMF:n summa on yhtä suuri kuin siinä olevien jännitteiden summa.

Mutta Kirchhoffin lain avulla on kätevää tarkistaa yksinkertaiset piirit, joissa on yksi piiri. Kätevämpi tapa tarkistaa on tehotasapaino.

Piirissä on noudatettava tehotasapainoa, eli lähteiden lähettämän energian tulee olla yhtä suuri kuin vastaanottimien vastaanottama energia.

Lähdeteho määritellään EMF:n ja virran tulona, ​​ja vastaanottimen vastaanottama teho on jännitehäviön ja virran tulo.

Tehotasapainon tarkistuksen etuna on, että sinun ei tarvitse tehdä monimutkaisia ​​raskaita yhtälöitä Kirchhoffin lakien perusteella, riittää, että tiedät piirin EMF:n, jännitteet ja virrat.

Esimerkki 2

Kokonaisvirta piirissä, jossa on kaksi rinnakkain kytkettyä vastusta R 1 = 70 ohmia ja R 2 \u003d 90 ohmia, mikä vastaa 500 mA. Määritä kunkin vastuksen virrat.

Kaksi sarjaan kytkettyä vastusta eivät ole muuta kuin virranjakaja. Voit määrittää kunkin vastuksen läpi kulkevat virrat jakajakaavalla, kun taas meidän ei tarvitse tietää piirin jännitettä, tarvitsemme vain kokonaisvirta ja vastusten resistanssit.

vastusten virrat

Tässä tapauksessa on kätevää tarkistaa ongelma käyttämällä ensimmäistä Kirchhoffin lakia, jonka mukaan solmussa konvergoivien virtojen summa on nolla.

Jos et muista nykyistä jakajakaavaa, voit ratkaista ongelman toisella tavalla. Tätä varten sinun on löydettävä piirin jännite, joka on yhteinen molemmille vastuksille, koska liitäntä on rinnakkainen. Löytääksesi sen, sinun on ensin