Efni.

• Skref
• Ráð

Áður en þú getur reiknað spennu viðnámsins verður þú fyrst að ákvarða hvaða tegund af hringrás er notuð. Ef þú þarft að fara yfir grunnatriðin eða vantar smá hjálp við að skilja tegundir hringrásar skaltu byrja á fyrsta hluta. Ef ekki, slepptu því og farðu í textann um hvaða hringrás þú þarft að takast á við.

Skref

Hluti 1 af 3: Skilningur á rafrásum

1. 

   Lærðu um rásir. Hugsaðu um hringrásina með þessum hugsunarhætti: ímyndaðu þér að þú hellir poka af kornkornum í skál. Hvert kornkorn er rafeind (rafeind) og flæði kornsins sem flæðir í skálina er rafstraumur. Þegar þú talar um línur lýsirðu því með því að segja hversu margar agnir hreyfast á sekúndu.

2. 

   
   
   Hugsaðu um rafhleðslur. Rafeindir bera „neikvæða“ hleðslu. Það er, þeir laða að (eða hreyfast í átt að) jákvætt hlaðnum hlut og ýta (eða hverfa frá) neikvætt hlaðinn hlut. Vegna þess að þær eru allar neikvæðar eru rafeindirnar alltaf að reyna að ýta hvor annarri og breiða út þegar mögulegt er.

3. 

   
   
   Skilja spennu. Spenna er mismunur hleðslu milli tveggja punkta. Því meiri hleðslumunur, þeim mun sterkari endar tveir. Hér að neðan er dæmi um hefðbundna rafhlöðu:
   • Í rafhlöðunni eiga sér stað efnahvörf og rafeindir safnast saman. Þessar rafeindir ferðast í átt að neikvæða endanum, en jákvæða þjórfé er áfram í næstum tómu ástandi (Þeir eru kallaðir bakskaut og rafskaut). Því lengur sem þetta ferli er, því meiri spenna milli endanna tveggja.
   • Þegar vírar eru tengdir milli bakskautsins og rafskautsins, hefur rafeindin við bakskautinn skyndilega svigrúm. Þeir skjóta í átt að rafskautinu og mynda rafstraum. Því hærri sem spenna er, því fleiri rafeindir hreyfast í átt að rafskautinu á sekúndu.

4. 

   
   
   Skilja hugtakið viðnám. Viðnám hefur eðli nafns síns. Því hærra sem viðnám hlutar er, því erfiðara er fyrir rafeindir að fara í gegnum hann. Það hægir á straumnum, því nú geta færri rafeindir farið í gegnum hverja sekúndu.
   • Viðnám er allt sem tilheyrir hringrás og bætir viðnám við hringrás. Þú getur keypt alvöru "viðnám" í orkuverslun, en í hringrásarvandamálum er viðnám venjulega táknað með ljósaperu eða öðrum mótþróa hlutum.

5. 

   Mundu eftir lögum Ohms. Það er mjög einfalt samband sem er á milli straumstyrks, spennu og viðnáms. Skrifaðu það eða lagði það á minnið - þú verður að nota það oft þegar þú leysir vandamál í hringrás:
   • Núverandi = spenna deilt með viðnámi
   • Það er venjulega skrifað á forminu: I = / _R
   • Hugsaðu um hvað gerist þegar þú eykur V (spennu) eða R (viðnám). Passar það við það sem þú lærðir í skýringunni hér að ofan?
   auglýsing

Hluti 2 af 3: Reiknið spennu viðnámsins (raðrás)

1. 

   Skilja hvað raðrás er. Raðrásin er auðvelt að bera kennsl á. Þetta var bara spóla, þar sem öllu var stillt upp í röð. Núverandi ferðast um alla spóluna og fer aftur á móti í gegnum hvert viðnám eða íhluti sem mynda hringrásina.
   • Stríðamagn það sama á hverjum stað á hringrásinni.
   • Þegar spenna er reiknuð skiptir staða viðnámsins í hringrásinni ekki máli. Þú getur tekið og breytt viðnámsstöðu, spenna hvers viðnáms verður óbreytt.
   • Lítum á dæmi um hringrás með þremur röð viðnámum: R₁, R₂, og R₃. Þessi hringrás er knúinn 12V rafhlöðu. Við finnum spennu hvers viðnáms.

2. 

   Reiknið viðnám allan hringrásina. Taktu saman öll viðnám gildi í hringrásinni. Svarið er fullur hringrás viðnám röð hringrás.
   • Tökum sem dæmi þrjá viðnám R₁, R₂, og R₃ Viðnámið er 2 Ω (ohm), 3 Ω og 5 Ω. Viðnám hringrásarinnar er 2 + 3 + 5 = 10 ohm.

3. 

   Finndu straumstyrkinn. Notaðu lög Ohm til að finna straumstyrk alls hringrásarinnar. Mundu að í raðrásinni er straumstyrkurinn sá sami í öllum stöðum. Þegar við höfum reiknað línuna á þennan hátt getum við notað hana við alla útreikninga.
   • Lögmál Ohms segir að straumstyrkurinn I = / _R. Spennan í fullri hringrás er 12 volt og viðnámið í hringrásinni er 10 ohm. Svarið er ég = / ₁₀ = 1,2 magnari.

4. 

   Umbreyttu lögum Ohms til að finna spennu. Með grunn algebru getum við umbreytt lögum Ohms til að finna spennu í staðinn fyrir straumstyrk:
   • Ég = / _R
   • IR = R / _R
   • IR = V
   • V = IR

5. 

   Reiknið spennu hvers viðnáms. Við vitum nú þegar gildi viðnáms, við þekkjum nú þegar straumstyrk og höfum jöfnuna. Breyttu tölunni og leystu. Fyrir dæmið vandamál höfum við:
   • Hrakning á R₁ = V₁ = (1.2A) (2Ω) = 2.4V.
   • Spennan R₂ = V₂ = (1.2A) (3Ω) = 3.6V.
   • Spennan R₃ = V₃ = (1.2A) (5Ω) = 6.0V.

6. 

   Athugaðu svörin þín. Í raðrásinni verður heildarspennan yfir alla viðnámana að vera jöfn fullri hringrásarspennunni. Bættu saman öllum spennunum sem þú hefur reiknað út og sjáðu hvort þú færð fulla hringrásarspennuna. Ef það gengur ekki skaltu fara aftur og finna villuna.
   • Í dæminu okkar: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, sem er rafrásarspenna.
   • Ef summan af spennunum var aðeins lægri (segjum 11,97 í stað 12) hefurðu líklega hringt töluna einhvers staðar. Svar þitt er enn rétt.
   • Mundu að spenna mælir muninn á hleðslu, eða fjölda rafeinda. Ímyndaðu þér að þú sért að telja fjölda rafeinda sem þú sérð þegar þú ferð eftir hringrás. Ef talningin er rétt færðu að lokum heildarhleðsluna í rafeindunum frá upphafi til enda.
   auglýsing

Hluti 3 af 3: Reiknið spennu viðnámsins (samhliða hringrás)

1. 

   Skilja hvað samhliða hringrás er. Ímyndaðu þér vír með annan endann sem staðsettur er á rafhlöðunni, en hinum er skipt í tvo aðskilda víra. Vírirnir tveir ganga samsíða hver öðrum og eru síðan tengdir aftur áður en þeir ná í annan endann á rafhlöðunni. Ef bæði vinstri vírinn og hægri línan hafa einn viðnám, þá eru tveir viðnámarnir tengdir „samhliða“.
   • Samhliða hringrásir geta haft handahófskenndan fjölda víra. Þessi leiðbeining gildir fyrir rafrásir sem skiptast í hundrað vír og síðan settar saman.

2. 

   Hugsaðu um hvernig straumur rennur í hringrásinni. Í samhliða hringrás flæðir straumur um allar leiðir sem honum er veitt. Það mun renna í gegnum vírinn vinstra megin, fara gegn viðnáminu til vinstri og ná hinum endanum. Á sama tíma mun það einnig hlaupa í gegnum vírinn til hægri, yfir réttan viðnám og að hinum endanum. Enginn hluti straumsins flæðir aftur á bak eða áfram um báðar viðnámið samhliða.

3. 

   Notaðu fulla hringrásarspennu til að finna spennu hvers viðnáms. Þegar þú veist af fullri hringrásarspennu er að finna spennu hvers viðnáms ótrúlega auðvelt. Hver samsíða vír hefur sömu spennu og alla hringrásina. Gerðu ráð fyrir að hringrás með tveimur viðnámum samhliða sé knúinn 6V rafhlöðu. Spenna vinstri viðnáms verður 6V og spenna hægri viðnáms verður einnig 6V. Það skiptir ekki máli hversu mikið viðnámsgildið er. Til að skilja hvers vegna skulum við fara yfir raðrásina sem nefnd er hér að ofan:
   • Mundu að í raðrásum er fullrásarspennan alltaf jöfn samtals spennunnar fyrir hvert spennufall.
   • Hugsaðu um hverja núverandi braut sem raðrás. Sama gildir: með því að bæta saman spennu alls viðnámsins færðu að lokum fulla hringrásarspennuna.
   • Þar sem straumurinn fer í gegnum hvern vír um aðeins einn viðnám verður spenna þess viðnáms að vera jöfn heildarspennunni.

4. 

   Reiknaðu út straumstyrk fullrar hringrásar. Ef vandamálið sýnir ekki hringrásarspennuna verður þú að ljúka nokkrum skrefum í viðbót. Byrjaðu á því að finna strauminn sem flæðir um þá hringrás. Í samhliða hringrás er fullur hringrásarstraumur jafn summan af straumnum sem fer í gegnum hverja samsíða grein.
   • Stærðfræðilega séð: ég_samtals = Ég₁ + Ég₂ + Ég₃...
   • Ef þér finnst erfitt að skilja, ímyndaðu þér vatnsrör sem er skipt í tvennt. Heildarrennsli er einfaldlega það magn vatns sem flæðir um hver lögn sem bætt er saman.

5. 

   Reiknið viðnám allan hringrásina. Samhliða hringrásir eru viðnám ekki eins dugleg vegna þess að þau hindra aðeins straum sem flæða um einn vír eða snúning. Reyndar, því fleiri snúningsrásir eru, því auðveldara er fyrir strauminn að komast leiðar sinnar að hinum endanum. Til að finna viðnám hringrásarinnar skaltu leysa eftirfarandi jöfnu og finna R_samtals:
   • / _Rsamtals = / _R1 + / _R2 + / _R3...
   • Tökum sem dæmi hringrás með 2 ohm og 4 ohm viðnám sem eru samhliða. / _Rsamtals = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R._samtals → R_samtals = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 knús.

6. 

   Finndu spennuna frá niðurstöðunni sem fæst. Mundu að þegar við höfum fundið fulla hringrásarspennuna höfum við einnig fundið spennu hvers samsíða vírs. Notaðu lögmál Ohms, finndu alla hringrásarspennuna. Td:
   • Íhugaðu hringrás með 5 amp línu sem liggur í gegnum. Viðnámskeið hringrásarinnar er 1,33 ohm.
   • Samkvæmt lögum Ohms höfum við: I = V / R, svo: V = IR.
   • V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
   auglýsing

Ráð

• Ef það er flókinn hringrás með röð viðnám og samhliða, eða veldu tvo nána viðnám. Finndu samsetta viðnám þeirra með því að nota rétta röð eða samsíða viðnámsreglu. Á þessum tímapunkti getur þú hugsað um þá sem einn viðnám. Gerðu þetta þar til einföld hringrás með viðnámi er fengin eða samsíða, eða rað.
• Spenna viðnáms er oft nefnd „spennufall“.
• Skilja hugtök:
  • Rás - sem samanstendur af þeim hlutum sem mynda hringrásina (svo sem viðnám, þétta og sprautur) tengdir með vírum og þar sem straumur getur flætt í henni
  • Viðnám - hlutar sem geta dregið úr eða truflað straum
  • Rafstraumur - rafhleðsla sem flæðir inn í vírinn, eining: Magnari, A
  • Spenna - verkið sem unnið er að því að færa hlaðna ögn; Eining: Volt, V
  • Viðnám hlutar - mælikvarði á viðnám hans við strauminn; Eining: Knús, Ω