Kuidas arvutada takistite pinge langus

Lihtne elektriskeem sisaldab allikat Pinge (toiteallikas, näiteks aku, generaator või teie hoonesse tulevad juhtmestikud), traat, mida kanda praegune elektronide kujul ja elektriallikana vastupanu. Tegelikkuses on sellised vooluahelad harva lihtsad ja hõlmavad mitmeid hargnemis- ja uuesti liitumispunkte.

• Pinge (V) mõõdetakse voltides (sümbol on ka V); voolu (I) mõõdetakse amprites või "amprites" (A); ja takistust (R) mõõdetakse oomides (Ω).

Mööda harusid ja mõnikord mööda vooluahela peamist pagasiruumi asetatakse sellised esemed nagu kodumasinad (lambid, külmikud, televiisorid), millest igaüks tõmbab voolu, et ennast hoida. Mis aga täpselt juhtub füüsika seisukohast antud elektriskeemi pinge ja vooluga, kui iga takisti kokku puutub ja pinge "langeb"?

Ohmi seadus väidab, et vooluhulk on pinge jagatud takistusega. See võib kehtida kogu vooluahela, isoleeritud haruhulga või ühe takisti kohta, nagu näete. Selle seaduse kõige levinum vorm on kirjutatud:

Vooluringe saab korraldada kahel põhilisel viisil.

Seeriaahel: Siin voolab vool täielikult ühte rada mööda ühte traati. Ükskõik millised takistused praegusel teel tekivad, liidetakse lihtsalt, et anda kogu vooluahela kogu takistus:

R_S = R₁ + R₂ +... + R_N (seeriaahel)

Paralleelahel: Sellisel juhul hargneb primaarne traat (näidatud täisnurkadena) kaheks või enamaks muuks juhtmeks, millel mõlemal on oma takisti. Sellisel juhul annab kogu takistuse:

1 / R_P = 1 / R₁ + 1 / R₂ +... + 1 / R_N (paralleelne vooluahel)

Kui uurite seda võrrandit, leiate, et sama suurusega takistuste liitmisega vähendate vooluahela takistust tervikuna. (1 oomi või 1 Ω valimine muudab matemaatika lihtsamaks.) Ohmi seaduse järgi suurendab see tegelikult voolu!

Kui see tundub vastupidine, kujutage ette autode voogu hõivatud maanteel, mida teenib üks tollbooth varundab miili ulatuses liiklust ja kujutage siis ette sama stsenaariumi veel nelja tolliga, mis on identsed kõigepealt. See suurendab selgelt autode voogu, hoolimata tehniliselt vastupanu lisamisest.

Kui soovite leida seeria üksikute takistite pingelangusi, jätkake järgmiselt:

1. Arvutage kogu takistus, lisades üksikud R väärtused.
2. Arvutage vooluahelas olev vool, mis on igas takisti sees sama, kuna vooluahelas on ainult üks juhe.
   
3. Arvutage Ohmi seaduse abil iga takisti pingelangus.

Näide: ühendatud on 24 V toiteallikas ja kolm takistit järjestikku koos R-ga₁= 4 Ω, R₂= 2 Ω ja R₃ = 6 Ω. Kui suur on iga takisti pingelangus?
Kõigepealt arvutage kogutakistus: 4 + 2 + 6 = 12 Ω

Seejärel arvutage vool: 24 V / 12 Ω = 2 A

Nüüd arvutage iga takisti pingelanguse arvutamiseks vool. Kasutades igaühe jaoks V = IR, on R väärtused₁, R₂ ja R₃ on 8 V, 4 V ja 12 V.

Näide: ühendatud on 24 V toiteallikas ja kolm takistit Paralleelselt koos R-ga₁= 4 Ω, R₂= 2 Ω ja R₃ = 6 Ω, nagu varem. Kui suur on iga takisti pingelangus?

Sel juhul on lugu lihtsam: sõltumata takistuse väärtusest on pinge langus igas takisti ulatuses sama, muutes vooluks muutuja, mis sel juhul takisti puhul erineb. See tähendab, et pingelangus mõlemas on lihtsalt vooluahela kogu pinge jagatud ahela takistite arvuga või 24 V / 3 = 8 V.

Vaadake ressursse, kus on näide eksemplarist, kus saate kasutada automaatset tööriista pingelangu arvutamiseks teatud tüüpi vooluahelas, mida nimetatakse pingejagur.