Ako vypočítať napätie na rezistore?
Ak chcete vypočítať napätie na odpore v sériovom obvode, začnite súčtom všetkých hodnôt odporu v obvode. Potom vydelte napätie v obvode celkovým odporom a nájdite prúd. Keď máte prúd, vypočítajte napätie pre jednotlivé odpory vynásobením prúdu odporom. Napríklad v sériovom obvode s 3 odpormi 2, 3 a 5 ohmov a napätím 12 voltov bude prúd 12 delený 10 alebo 1,2 ampérmi. Pre odpor 2 Ohm by napätie bolo 1,2 krát 2 alebo 2,4 voltu. Ak sa chcete dozvedieť, ako vypočítať napätie v paralelnom obvode, pokračujte v čítaní článku!
Ako vypočítam napätie na rezistore v sérii, keď poznám napätie na jednom rezistore a celkové napätie z batérie?
Predtým, ako budete môcť vypočítať napätie na odpore, musíte najskôr určiť, aký obvod používate. Ak potrebujete prehľad základných pojmov alebo malú pomoc s porozumením obvodov, začnite prvou časťou. V opačnom prípade skočte dopredu na typ obvodu, ktorý musíte vyriešiť.
Časť 1 z 3: Pochopenie obvodov
- 1Získajte informácie o aktuálnom stave. Zamyslime sa nad prúdom pomocou analógie: predstavte si, že do misky nalejete vrecko kukuričných jadier. Každé jadro kukurice je elektrón a prúd jadier prúdiacich do misky je prúd. Keď hovoríte o toku, opisujete ho tým, že hovoríte, koľko jadier prúdi každú sekundu. Keď hovoríte o prúde, meriate ho v ampéroch (ampéroch) alebo v určitom (veľmi veľkom) počte elektrónov prúdiacich za sekundu.
- 2Myslite na elektrický náboj. Elektróny majú „negatívny“ elektrický náboj. To znamená, že priťahujú (alebo prúdia k) objektom s pozitívnym nábojom a odpudzujú (alebo odchádzajú od) objekty s negatívnym nábojom. Pretože sú všetky negatívne, elektróny sa vždy pokúšajú odtlačiť od ostatných elektrónov a šíria sa kdekoľvek môžu.
- 3Pochopte napätie. Napätie meria rozdiel v elektrickom náboji medzi dvoma bodmi. Čím väčší je rozdiel, tým energetickejšie sa obe strany navzájom priťahujú. Tu je príklad s každodennou batériou:
- Vo vnútri batérie dochádza k chemickým reakciám, ktoré spôsobujú nahromadenie elektrónov. Elektróny idú na negatívny koniec, zatiaľ čo pozitívny koniec zostáva väčšinou prázdny. (Hovorí sa im záporné a kladné svorky.) Čím dlhšie to trvá, tým väčšie je napätie medzi oboma koncami.
- Keď zapojíte vodič medzi negatívny a pozitívny koniec, elektróny na zápornom konci majú zrazu kam ísť. Strieľajú k pozitívnemu koncu a vytvárajú prúd. Čím je napätie vyššie, tým viac elektrónov sa každú sekundu pohybuje na kladný koniec.
- 4Zistite odpor. Odpor je presne to, ako to znie. Čím väčší odpor má niečo, tým ťažšie je elektróny preniknúť. To spomaľuje prúd, pretože každú sekundu môže prechádzať menej elektrónov.
- Rezistor je čokoľvek v obvode, ktoré pridáva odpor. Skutočný „odpor“ si môžete kúpiť v obchode s elektronikou, ale pri problémoch s obvodmi to môže predstavovať žiarovku alebo čokoľvek iné s odporom.
- 5Zapamätajte si ohmov zákon. Medzi prúdom, napätím a odporom je veľmi jednoduchý vzťah. Zapíšte si to alebo si to zapamätajte; budete ho často používať pri riešení problémov s obvodmi:
- Prúd = napätie delené odporom
- Obvykle sa píše: I = V / R
- Zamyslite sa nad tým, čo sa stane, keď zvýšite V (napätie) alebo R (odpor). Zhoduje sa to s tým, čo ste sa dozvedeli vo vyššie uvedených vysvetlivkách?
Ako môžem nájsť odpor neznámeho rezistora, keď poznám jeden odpor a napätie?
Časť 2 z 3: Výpočet napätia na odpore (sériový obvod)
- 1Pochopte sériový obvod. Sériový obvod je ľahko identifikovateľný. Je to len jedna slučka drôtu, pričom všetko je usporiadané v rade. Prúd preteká okolo celej slučky a prechádza každým odporom alebo prvkom v uvedenom poradí.
- Prúd je vždy rovnaký v každom bode pozdĺž obvodu.
- Pri výpočte napätia nezáleží na tom, kde je odpor v obvode. Rezistory môžete vybrať a premiestniť ich, pričom na každom z nich budete mať stále rovnaké napätie.
- Použijeme príklad obvodu s tromi rezistory v sérii: R 1, R 2 a R 3. Napájaný je 12 voltovou batériou. Napätie nájdeme na každom z nich.
- 2Vypočítajte celkový odpor. Sčítajte všetky hodnoty odporu v obvode. Odpoveďou je celkový odpor sériového obvodu.
- Napríklad, tri odpory R 1, R 2 a R 3 majú odpory 2 W (ohmov), 3 W, a W 5, resp. Celkový odpor je 2 + 3 + 5 = 10 ohmov.
- 3Nájdite prúd. Na zistenie prúdu celého obvodu použite Ohmov zákon. Nezabudnite, že prúd je rovnaký kdekoľvek v sériovom obvode. Akonáhle týmto spôsobom vypočítame prúd, môžeme ho použiť na všetky naše výpočty.
- Ohmov zákon hovorí, že prúd I = V / R. Napätie v celom obvode je 12 voltov a celkový odpor je 10 ohmov. Odpoveď je I = 12 / 10 = 1,2 ampér.
- 4Upravte ohmov zákon na vyriešenie napätia. So základnou algebrou môžeme zmeniť Ohmov zákon tak, aby riešil napätie namiesto prúdu:
- I = V / R
- IR = V R / R
- IR = V
- V = IR
- 5Vypočítajte napätie na každom odpore. Poznáme odpor, poznáme prúd a máme svoju rovnicu. Pripojte čísla a vyriešte. Tu je náš príklad problému vyriešeného pre všetky tri odpory:
- Napätie na R 1 = V 1 = (1,2A) (2Ω) = 2,4 voltov.
- Napätie na R 2 = V 2 = (1,2A) (3Ω) = 3,6 voltov.
- Napätie na R 3 = V 3 = (1,2A) (5Ω) = 6,0 voltov.
- 6Skontroluj svoju odpoveď. V sériovom obvode sa súčet všetkých vašich odpovedí musí rovnať celkovému napätiu. Sčítajte každé napätie, ktoré ste vypočítali, a zistite, či dostanete napätie v celom obvode. Ak ste to neurobili, vráťte sa a skontrolujte chyby.
- V našom prípade 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 voltov, napätie v celom obvode.
- Ak je vaša odpoveď mierne nesprávna (napríklad 11,97 namiesto 12), pravdepodobne ste v určitom bode zaokrúhlili číslo. Vaša odpoveď je stále správna.
- Pamätajte si, že napätie meria rozdiely v náboji alebo počte elektrónov. Predstavte si, že budete počítať počet nových elektrónov, ktoré uvidíte pri cestovaní po obvode. Ak ich správne spočítate, skončíte s úplnou zmenou elektrónov od začiatku do konca.
Ohmov zákon hovorí, že prúd I = V / R. Napätie v celom obvode je 12 voltov a celkový odpor je 10 ohmov.
Časť 3 z 3: Výpočet napätia na odpore (paralelný obvod)
- 1Pochopte paralelné obvody. Predstavte si drôt, ktorý opúšťa jeden koniec batérie a potom sa rozdelí na dva samostatné drôty. Tieto dva vodiče idú navzájom rovnobežne a potom sa znova spoja, kým sa nedostanú na druhý koniec batérie. Ak je na ľavom vodiči odpor a na pravom vodiči, sú tieto dva odpory spojené „paralelne“.
- V paralelnom obvode môžete mať ľubovoľný počet vodičov. Tieto pokyny budú stále fungovať pre obvod, ktorý sa rozdelí na sto drôtov a opäť sa spojí.
- 2Zamyslite sa nad tým, ako prúdi prúd. V paralelnom obvode prúd preteká každou cestou, ktorú má k dispozícii. Prúd bude pretekať drôtom vľavo, prekročiť ľavý odpor a dosiahnuť druhý koniec. Súčasne bude prúd pretekať drôtom vpravo, prekročí pravý odpor a dosiahne koniec. Žiadna časť prúdu sa nespätuje ani neprechádza cez dva paralelné odpory.
- 3Na zistenie napätia na každom odpore použite celkové napätie. Ak poznáte napätie v celom obvode, odpoveď je prekvapivo jednoduchá. Každý paralelný vodič má rovnaké napätie ako celý obvod. Povedzme, že obvod s dvoma paralelnými odpormi je napájaný 6 voltovou batériou. Napätie na ľavom odpore je 6 voltov a napätie na pravom odpore je 6 voltov. Nezáleží ani na tom, aký veľký odpor tam je. Aby ste pochopili prečo, zamyslite sa nad sériovými obvodmi popísanými vyššie:
- Pamätajte si, že pridaním poklesov napätia v sériovom obvode vždy dôjde k celkovému napätiu v obvode.
- Predstavte si každú cestu, ktorou prúd prechádza, ako sériový obvod. To isté platí pre toto: ak spočítate všetky poklesy napätia, skončíte s celkovým napätím.
- Pretože prúd každým z dvoch vodičov prechádza iba jedným odporom, napätie na tomto odpore sa musí rovnať celkovému napätiu.
- 4Vypočítajte celkový prúd obvodu. Ak vám problém nehovorí, aké je celkové napätie obvodu, budete musieť vykonať niekoľko ďalších krokov. Začnite tým, že zistíte celkový prúd, ktorý prechádza obvodom. V paralelnom obvode sa celkový prúd rovná súčtu prúdu prechádzajúceho každou paralelnou cestou.
- Matematicky: Celkom = I 1 + I 2 + I 3...
- Ak máte problém to pochopiť, predstavte si vodnú fajku rozdelenú na dve cesty. Celkové množstvo o prietoku vody je len množstvo prietoku vody v každom potrubí, sčítajú.
- 5Vypočítajte celkový odpor obvodu. Rezistory nie sú v paralelnom obvode také účinné, pretože blokujú iba prúd prechádzajúci jedným vodičom. V skutočnosti, čím viac drôtov je, tým ľahšie si prúd nájde cestu. Ak chcete nájsť celkový odpor, riešte pre R súčet v tejto rovnici:
- 1 / R celkom = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3...
- Napríklad obvod má paralelne odpor 2 ohmy a 4 ohmy. 1 / R celkom = 0,5 + 0,25 = 0,75 → 1 = (0,75) R celkom → R celkom = 1 / (0,75) = 1,33 = ~ 1,33 ohmov.
- 6Nájdite napätie vo svojich odpovediach. Pamätajte si, že akonáhle nájdeme celkové napätie obvodu, zistili sme napätie na ktoromkoľvek z paralelných vodičov. Vyriešte celý obvod pomocou Ohmovho zákona. Tu je príklad:
- Okruh ním preteká 5 ampérov prúdu. Celkový odpor je 1,33 ohmov.
- Podľa Ohmovho zákona I = V / R, teda V = IR
- V = (5A) (1,33Ω) = 6,65 voltov.
Odpor rezistora R2 je 220R a má pokles napätia o 44V. Ako vypočítam tok prúdu cez odpor R3?
- Napätie na rezistore sa často nazýva „pokles napätia“.
- Ak máte komplikovaný obvod, ktorý zahŕňa odpory v sérii a odpory paralelne, vyberte dva blízke odpory. Nájdite ich celkový odpor pomocou pravidiel pre rezistory paralelne alebo podľa potreby. Teraz s nimi môžete zaobchádzať ako s jediným odporom. Pokračujte v tom, kým nebudete mať jednoduchý obvod s odpormi buď paralelne alebo v sérii.
- Pochopte terminológiu:
- Obvod - pozostáva z prvkov (napr. Rezistorov, kondenzátorov a induktorov) spojených vodičmi, ktorými môže prechádzať prúd
- Rezistory - prvky, ktoré môžu znižovať alebo odolávať prúdu
- Prúd - tok náboja do drôtov; jednotka: Ampere, A
- Napätie - práca vykonaná na jednotku nabitia; jednotka: Napätie, V
- Odpor - meranie opozície prvku voči elektrickému prúdu; jednotka: Ohm, Ω
Prečítajte si tiež: Ako zistiť kapacitu?
Otázky a odpovede
- Obvod má tri odpory zapojené do série. Odpor rezistora R2 je 220R a má pokles napätia o 44V. Ako vypočítam tok prúdu cez odpor R3?Prúd v akejkoľvek časti sériového obvodu je všade rovnaký.
- Ako môžem určiť napätie, ak poznám dve batérie zapojené do série?Napätie kombinácie viacerých článkov (batérií) v sérii je súčtom napätia všetkých článkov. Dve 9-voltové batérie v sérii vám poskytnú 18 voltov.
- Aké je percento aplikovaného napätia, ktoré klesne na r3 = 70, ak r1 = 80 a r2 = 50?Bolo by to 35%. Čím vyšší je odpor, tým vyšší je pokles napätia. Pomer odporov je tu 80:50:70. Pri riešení 70 ohmov získame 35%.
- Ako vypočítam napätie na rezistore v sérii, keď poznám napätie na jednom rezistore a celkové napätie z batérie?Poznáte odpor a prúd (ktorý je rovnaký kdekoľvek v sériovom obvode). Pokles napätia pre každý odpor je E (x) = I x R (x) pre každý odpor (x), tj R (1), R (2), R (3).
- Aké je napätie 60 ohmového odporu, ak je obvodové napätie 150 voltov s dvoma paralelnými 30 ohmovými odpormi a jedným 60 ohmovým odporom v sérii?Za predpokladu, že sa chcete spýtať, aký je pokles napätia na odpore 60 ohmov, odpoveď je 120 V. Dva paralelné 30 ohmové odpory majú ekvivalentný odpor 15 ohmov. 1/(0,330 + 0,330) = 15. Celkový odpor zdroja 150 V sa javí ako 75 ohmov. Nájdite prúd v obvode podľa I = E/R alebo I = 150/75 = 2 ampéry. Nájdite pokles napätia pre 60 ohmový odpor s E = I x R alebo E = 2 x 60 = 120 V pokles cez 60 ohmový odpor.
- Ako zistím, aký odpor potrebujem, ak poznám napätie a prúd?Vezmete základný vzorec E = I x R, vyriešite pre R -> R = E / I. Inými slovami, vezmite požadovaný pokles napätia (vo voltoch) a delte prúdom (v ampéroch) v rezistore a určte odpor (R) v ohmoch.
- Ako nájdem napätie na akomkoľvek odpore v sériovej paralelnej sieti?Odpor sériovej časti nájdete spojením odporov. Potom zistíte odpor paralelných častí podľa vzorca uvedeného vyššie: 1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3... Ak sú sériové odpory v sérii s rovnobežkou, sčítate ich spolu s vypočítaný paralelný odpor. Ak sú sériové odpory paralelné s ostatnými, stanú sa jedným z odporov „R1“ paralelného vzorca na výpočet ich príspevku k odporu celého obvodu.
- Ako dosiahnem pokles napätia?Vypočítate pokles napätia na súčiastke v obvode tak, že zistíte prúd a odpor, ktoré pretekajú a pôsobia na súčiastku, a potom ich znásobite.
- Ako môžem určiť pokles napätia vzhľadom na odpor a napätie?Pokles napätia je už známy, ak máte iba odpor a známe napätie. Prúd možno určiť vydelením napätia odporom, ak sa na to pýtate.
- Čo sa stane napätím, ak použijeme paralelne 2 odpory 4 W?Pretože nie sú k dispozícii žiadne ďalšie údaje, napätie na dvoch paralelne odporoch 4 W je rovnaké.
Nezodpovedané otázky
- Ako môžem nájsť odpor neznámeho rezistora, keď poznám jeden odpor a napätie?
- Ak sa otázka pýta, aký je prúd pre konkrétny odpor, bude prúd iba hodnotou, pre ktorú je vyriešená hodnota V = IR?
- Ako zistím pokles napätia v odpore?
Komentáre (27)
- Veľmi dobre vysvetlené, keď je pre vás problém ťažko pochopiteľný!
- Všetky ilustrácie sú vysvetlené veľmi zrozumiteľne. Uveďte niekoľko vysvetlenejších príkladov na pochopenie.
- Naozaj úžasné, teraz môžem zložiť testy.
- Skvelé. Zjednodušené krištáľovo čistými konceptmi a ľahko zrozumiteľným jazykom.
- Časť, kde je veľmi dobre vysvetlené, ako vypočítať pokles napätia na každom odpore zapojenom do série, kde je známy odpor a prúd.
- Vynikajúca hmota, ktorej môžeme ľahko porozumieť a spracovať ju.
- Snažím sa na to prísť už nejaký čas. Konfigurácia spoločného vysielača WRT v BJT. Veľmi nápomocný! Mnohokrat dakujem!
- Bojujem s tým, ako vypočítať napätie, ale to mi pomáha.
- Poskytuje veľmi základné informácie o elektronike. Veľmi užitočné pre základných študentov.
- Tento sprievodcovský článok zhrnul viac stránok s učebnicami na niekoľko snímok s vizuálnymi a textovými vysvetleniami. Ďakujem za mimoriadne užitočný článok.
- Celkom dobré; Rád by som však vysvetlil pokles napätia na zmiešaných paralelných a sériových obvodoch.
- Dalo mi to koncept, ktorý mi pomohol porozumieť téme.
- Pomohla jednoduchosť príkladu. Len tak ďalej.
- Stratil som sa v prúdoch a napätiach. Ale tento článok mi skutočne pomohol to vziať jednoduchšie. Vzdelávacie články nám môžu poskytnúť iba podrobnosti, ale je to veľmi povzbudzujúce. Ďakujem, sprievodca!
- Veľmi užitočné s jednoduchou angličtinou!
- Pekný článok s podrobným vysvetlením.
- Výpočet zákona ohmu je veľkou pomocou.
- Tento článok je pre lepšie pochopenie veľmi prehľadne a zrozumiteľne vysvetlený ilustráciami obrázkov. Veľmi užitočné pre študentov elektroniky a elektrotechniky, technikov a dokonca aj pre domácich majstrov. Jednoduchá slovná zásoba uľahčuje sledovanie. Ďakujem.
- Pomohlo mi to ľahko pochopiť riešenie obvodu.
- Jasne zrozumiteľné a veľmi podrobné.
- Niekedy mal problémy s výpočtom všetkých týchto paralelných a sériových obvodov. Páni, teraz mám veľa informácií.
- Vďaka tomu je ľahké ho dobre pochopiť.
- Som veľmi spokojný s vysvetlením, oveľa zrozumiteľnejšie ako v škole. Vdaka za pomoc!
- To mi pomohlo zvládnuť IGCSE. Veľa lásky a uznania.
- Potvrdili sa chyby, ktorých som sa v minulosti dopustil. Hrajte so mnou o dôveru, aby ste zlepšili svoje porozumenie!
- to obnovuje moje znalosti!
- Veľmi ľahko zrozumiteľné a pekne ilustrované!
