C'è un altro modo per ridurre la tensione sul carico, ma solo per i circuiti corrente continua. Vedi qui.

Invece di un resistore aggiuntivo, viene utilizzata una catena di diodi collegati in serie nella direzione in avanti.

Il punto è che quando la corrente scorre attraverso il diodo, " tensione diretta» uguale, a seconda del tipo di diodo, della potenza e della corrente che lo attraversa - da 0,5 a 1,2 Volt.

Sul diodo al germanio, la tensione scende di 0,5 - 0,7 V, sul diodo al silicio da 0,6 a 1,2 Volt. In base a quanti volt sono necessari per abbassare la tensione al carico, accendere il numero appropriato di diodi.

Per abbassare la tensione di 6 V, è necessario accendere approssimativamente: 6 V: 1,0 \u003d 6 pezzi di diodi al silicio, 6 V: 0,6 \u003d 10 pezzi di diodi al germanio. I diodi al silicio sono i più popolari e disponibili.

Il circuito sopra con diodi è più ingombrante in esecuzione rispetto a un semplice resistore. Ma la tensione di uscita, in un circuito con diodi, è più stabile e debolmente dipendente dal carico. Qual è la differenza tra questi due metodi per ridurre la tensione di uscita?

In Fig 1 - resistenza aggiuntiva - resistore (resistenza del filo), Fig 2 - resistenza aggiuntiva - diodo.

Un resistore (resistenza del filo) ha una relazione lineare tra la corrente che lo attraversa e la caduta di tensione che lo attraversa. Di quante volte aumenta la corrente, la caduta di tensione attraverso il resistore aumenterà della stessa quantità.

Dall'esempio 1: se ne colleghiamo un'altra in parallelo alla lampadina, allora la corrente nel circuito aumenterà, tenendo conto della resistenza totale delle due lampadine fino a 0,66 A. La caduta di tensione attraverso la resistenza aggiuntiva sarà : 12 Ohm * 0,66 A = 7,92 V Le lampadine rimarranno: 12 V - 7,92 V = 4,08 V. Bruceranno sul pavimento del bagliore.

Un'immagine completamente diversa sarà se al posto di un resistore c'è una catena di diodi.

La relazione tra la corrente che scorre attraverso un diodo e la caduta di tensione attraverso di esso non è lineare. La corrente può aumentare più volte, la caduta di tensione attraverso il diodo aumenterà solo di pochi decimi di volt.

Quelli. maggiore è la corrente del diodo, minore (rispetto al resistore) aumenta la sua resistenza. La caduta di tensione attraverso i diodi dipende poco dalla corrente nel circuito.

I diodi in un tale circuito agiscono come stabilizzatori di tensione. I diodi devono essere selezionati in base alla corrente massima nel circuito. Massimo corrente ammissibile i diodi devono essere maggiori della corrente nel circuito calcolato.

Nella tabella sono riportate le cadute di tensione su alcuni diodi con una corrente di 0,5 A.

In catene corrente alternata, come resistenza aggiuntiva, è possibile utilizzare un condensatore, un'induttanza, un dinistor o un tiristore (con l'aggiunta di un circuito di controllo).

Per una persona che ha familiarità con le apparecchiature elettriche a livello di semplice utente (sa dove e come accenderle/spegnerle), molti dei termini usati dagli elettricisti sembrano essere una sorta di sciocchezza. Ad esempio, quanto costa la "caduta di tensione" o il "montaggio del circuito". Dove e cosa cade? Chi ha smontato il circuito? In effetti, il significato fisico dei processi in corso, nascosto dietro la maggior parte di queste parole, è abbastanza comprensibile anche con una conoscenza scolastica della fisica.

Per spiegare cos'è una caduta di tensione, è necessario ricordare quali sono le tensioni in generale (ovvero la classificazione globale). Ce ne sono solo due tipi. Il primo è la tensione che è collegata al circuito in questione. Può anche essere indicato come applicato all'intera catena. E il secondo tipo è proprio la caduta di tensione. Può essere considerato sia in relazione all'intero contorno, sia a qualsiasi singolo elemento.

In pratica si presenta così. Ad esempio, se prendi il solito, avvitalo in una cartuccia e collega i fili da esso a una presa di corrente domestica, la tensione applicata al circuito (fonte di alimentazione - conduttori - carico) sarà di 220 volt. Ma non appena usiamo un voltmetro per misurare il suo valore sulla lampada, diventa ovvio che è leggermente inferiore a 220. Questo è successo perché c'è stata una caduta di tensione sulla lampada.

Forse non c'è persona che non abbia sentito parlare della legge di Ohm. A caso generale la sua formulazione è simile a questa:

dove R è la resistenza attiva del circuito o del suo elemento, misurata in ohm; U - tensione elettrica, in Volt; e infine io è la corrente in ampere. Come si può vedere, tutte e tre le quantità sono direttamente correlate tra loro. Pertanto, conoscendone due, è abbastanza facile calcolare il terzo. Naturalmente, in ogni caso specifico, dovrai tenere conto del tipo di corrente (alternata o continua) e di alcune altre caratteristiche chiarificatrici, ma la base è la formula sopra.

L'energia elettrica è, infatti, il movimento di particelle cariche negativamente (elettroni) lungo un conduttore. Nel nostro esempio, il filamento della lampada ha un'elevata resistenza, ovvero rallenta gli elettroni in movimento. A causa di ciò, si verifica un bagliore visibile, ma l'energia totale del flusso di particelle viene ridotta. Come si può vedere dalla formula, al diminuire della corrente diminuisce anche la tensione. Ecco perché i risultati delle misurazioni all'uscita e sulla lampada sono diversi. Questa differenza è la caduta di tensione. Questo valore viene sempre tenuto in considerazione per evitare una riduzione eccessiva degli elementi a fine circuito.

La caduta di tensione attraverso un resistore dipende dal resistore e dalla corrente che lo attraversa. Anche le caratteristiche di temperatura e corrente hanno un effetto indiretto. Se nel circuito in esame è incluso un amperometro, la caduta può essere determinata moltiplicando il valore della corrente per la resistenza della lampada.

Ma è tutt'altro che sempre possibile che sia così semplice con l'aiuto della formula più semplice e strumento di misura eseguire un calcolo della caduta di tensione. Nel caso di resistori collegati in parallelo, trovare il valore diventa più complicato. Dobbiamo inoltre prendere in considerazione la componente reattiva.

Consideriamo un esempio con due resistori R1 e R2 collegati in parallelo. La resistenza del filo R3 e dell'alimentatore R0 è nota. Viene fornito anche il valore di EMF - E.

Portiamo i rami paralleli allo stesso numero. La formula per questa situazione è:

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

Determiniamo la resistenza dell'intero circuito attraverso la somma R4 \u003d R + R3.

Calcoliamo la corrente:

Resta da scoprire il valore della caduta di tensione sull'elemento selezionato:

Qui il fattore "R5" può essere qualsiasi R - da 1 a 4, a seconda di quale elemento del circuito deve essere calcolato.

Così, resistore… Elemento costruttivo di base circuito elettrico.

Il lavoro di un resistore è limitazione di corrente scorre attraverso la catena. NON nella conversione di corrente in calore, cioè in limitazione di corrente. Cioè, senza resistore uno grande scorre attraverso la catena attuale, inserito resistore la corrente è diminuita. Questo è il suo lavoro, eseguendo il quale questo elemento del circuito elettrico genera calore.

Esempio di lampadina

Considera il lavoro resistore sull'esempio di una lampadina nel diagramma sottostante. Abbiamo una fonte di alimentazione, una lampadina, un amperometro che misura attuale passando per la catena. E Resistore. quando resistoreè assente nel circuito, un grande attuale, ad esempio, 0,75 A. La lampadina brucia intensamente. Un resistore è stato integrato nel circuito: la corrente aveva una barriera insormontabile che scorreva attraverso il circuito attualeè sceso a 0,2 A. La lampadina è meno luminosa. Vale la pena notare che la luminosità con cui brucia la lampadina dipende anche dalla tensione su di essa. Maggiore è la tensione, più luminoso.

Inoltre, su resistore in corso caduta di tensione. La barriera non solo ritarda attuale, ma "mangia" anche parte della tensione applicata dal generatore al circuito. Considera questo autunno nella figura seguente. Abbiamo un alimentatore a 12 volt. Per ogni evenienza, un amperometro, due voltmetri di riserva, una lampadina e resistore. Accendi il circuito senza resistore(sinistra). La tensione alla lampadina è di 12 volt. Colleghiamo la resistenza- parte della tensione è caduta su di esso. Il voltmetro (in basso a destra nel diagramma) mostra 5V. I restanti 12V-5V = 7V sono rimasti sulla lampadina. Il voltmetro sulla lampadina mostrava 7V.

Naturalmente, entrambi gli esempi sono astratti, imprecisi in termini di numeri e sono progettati per spiegare l'essenza del processo che si svolge in resistore.

Unità di resistenza del resistore

Caratteristica principale resistenza - resistenza. unità di misura resistenza- Ohm (Ohm, Ω). Più resistenza, il più grande attualeè in grado di limitare, più calore emette, più cadute di tensione Su di lui.

Legge di Ohm per un circuito elettrico

Legge fondamentale di tutta l'elettricità. Collegamenti Tensione(V), Forza attuale(I) e Resistenza (R).

Puoi interpretare questi simboli nel linguaggio umano in diversi modi. L'importante è poter fare domanda per ogni catena specifica. Usiamo Legge di Ohm per il nostro circuito resistore e la lampadina discussa sopra, e calcola resistenza del resistore, al quale attuale da un'alimentazione a 12V sarà limitato a 0,2. In questo caso consideriamo 0 la resistenza della lampadina.

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

Così. Se incorporato in un circuito con una fonte di alimentazione e una lampadina la cui resistenza è 0, resistore 60 ohm nominali, quindi corrente che scorre nel circuito, sarà 0,2 A.

Caratteristica di potenza del resistore

Microproger, conosci e ricorda! Parametro potenza del resistoreè uno dei più importanti quando si costruiscono circuiti per dispositivi reali.

Potenza corrente elettrica in qualsiasi sezione del circuito è uguale al prodotto della corrente che scorre attraverso questa sezione per voltaggio in questa parte della catena. P=I*U. Unità di misura 1W.

Quando la corrente scorre resistore si sta lavorando per limitare l'elettricità attuale. Al termine del lavoro, il calore viene rilasciato. Resistore dissipa questo calore ambiente. Ma se resistore farà troppo lavoro, rilascerà troppo calore - non avrà più il tempo di dissipare il calore generato al suo interno, si riscalderà molto e si brucerà. Ciò che accade a seguito di questo incidente dipende dal tuo fattore di fortuna personale.

La potenza nominale di un resistore è la corrente massima che può sopportare senza surriscaldarsi.

Calcolo della potenza del resistore

Calcolare potenza del resistore per il nostro circuito di lampadine. Così. abbiamo attuale passando per la catena (e quindi attraverso resistore), pari a 0,2A. Caduta di tensione attraverso il resistore uguale a 5V (non 12V, non 7V, ovvero 5 - lo stesso 5 che mostra il voltmetro resistore). Significa che potenza attuale attraverso resistore uguale a P=I*V=0.2A*5V=1W. Concludiamo: resistore per il nostro circuito deve avere un massimo potenza non meno di (e preferibilmente più di) 1W. Altrimenti, si surriscalderà e non funzionerà.

Collegamento di resistori

Resistori nei circuiti elettrici hanno collegamento seriale e parallelo.

In connessione seriale generale resistenza del resistoreè la somma resistenza tutti resistore in collegamento:

In collegamento in parallelo generale resistenza del resistore calcolato con la formula:

Avete domande? Scrivi un commento. Ti risponderemo e ti aiuteremo a capirlo =)

In ingegneria elettrica, è generalmente accettato che un circuito semplice sia un circuito ridotto a un circuito con una sorgente e una resistenza equivalente. Puoi collassare il circuito usando le trasformazioni equivalenti di seriale, parallelo e connessioni miste. L'eccezione sono i circuiti che contengono connessioni a stella ea triangolo più complesse. Calcolo dei circuiti in corrente continua prodotto utilizzando la legge di Ohm e di Kirchhoff.

Esempio 1

Due resistori collegati alla sorgente tensione costante 50 V, con resistenza interna r = 0,5 ohm. Resistori R1= 20 e R2= 32 ohm. Determina la corrente nel circuito e la tensione ai capi dei resistori.

Poiché i resistori sono collegati in serie, la resistenza equivalente sarà uguale alla loro somma. Sapendo questo, usiamo la legge di Ohm per un circuito completo per trovare la corrente nel circuito.

Ora conoscendo la corrente nel circuito, puoi determinare le cadute di tensione su ciascuno dei resistori.

Esistono diversi modi per verificare la correttezza della soluzione. Ad esempio, usando la legge di Kirchhoff, che afferma che la somma dell'EMF nel circuito è uguale alla somma delle tensioni in esso contenute.

Ma con l'aiuto della legge di Kirchhoff, è conveniente controllare circuiti semplici che hanno un circuito. Un modo più conveniente per controllare è il bilanciamento della potenza.

Il bilancio di potenza deve essere rispettato nel circuito, ovvero l'energia sprigionata dalle sorgenti deve essere uguale all'energia ricevuta dai ricevitori.

La potenza della sorgente è definita come il prodotto dell'EMF e della corrente e la potenza ricevuta dal ricevitore è il prodotto della caduta di tensione e della corrente.

Il vantaggio del controllo del bilanciamento di potenza è che non è necessario fare equazioni complesse e ingombranti basate sulle leggi di Kirchhoff, è sufficiente conoscere l'EMF, le tensioni e le correnti nel circuito.

Esempio 2

Corrente totale in un circuito contenente due resistori collegati in parallelo R 1 = 70 ohm e R 2 \u003d 90 Ohm, pari a 500 mA. Determina le correnti in ciascuna delle resistenze.

Due resistori collegati in serie non sono altro che un divisore di corrente. Puoi determinare le correnti che fluiscono attraverso ogni resistore usando la formula del divisore, mentre non abbiamo bisogno di conoscere la tensione nel circuito, abbiamo solo bisogno corrente totale e resistenze di resistenza.

correnti nei resistori

In questo caso è conveniente verificare il problema utilizzando la prima legge di Kirchhoff, secondo la quale la somma delle correnti convergenti nel nodo è uguale a zero.

Se non ricordi la formula del divisore corrente, puoi risolvere il problema in un altro modo. Per fare ciò, è necessario trovare la tensione nel circuito, che sarà comune a entrambi i resistori, poiché la connessione è parallela. Per trovarlo, devi prima