Hogyan számítsuk ki az ellenállások feszültségesését

Egy egyszerű elektromos áramkör forrását tartalmazza feszültség (tápegység, például akkumulátor, generátor vagy az épületbe érkező közüzemi vezetékek), hordozható vezeték jelenlegi elektronok formájában és elektromos forrásként ellenállás. A valóságban az ilyen áramkörök ritkán egyszerűek, és számos elágazási és újracsatlakozási pontot tartalmaznak.

• A feszültséget (V) voltban mérjük (a szimbólum szintén V); az áramot (I) amperben vagy "amperben" (A) mérjük; és az ellenállást (R) ohmban (Ω) mérjük.

Az ágak mentén, és néha az áramkör fő csomagtartója mentén olyan tárgyakat helyeznek el, mint a háztartási készülékek (lámpák, hűtőszekrények, televíziókészülékek), mindegyik áramot húz, hogy tartsa magát. De mi történik pontosan egy adott elektromos áramkörben a feszültséggel és az árammal fizika szempontjából, amikor minden ellenállással találkozunk és a feszültség "csökken"?

Ohm törvénye kijelenti, hogy az áramáram a feszültség osztva az ellenállással. Ez vonatkozhat egy áramkör egészére, egy elágazások elszigetelt csoportjára vagy egyetlen ellenállásra, mint látni fogja. A törvény legáltalánosabb formája:

Az áramkörök kétféle módon rendezhetők el.

Soros áramkör: Itt az áram teljes egészében egyetlen úton halad, egyetlen vezetéken keresztül. Bármilyen ellenállással is találkozik az út során, egyszerűen összeadja az áramkör teljes ellenállását:

R_S = R₁ + R₂ +... + R_N (soros áramkör)

Párhuzamos áramkör: Ebben az esetben egy elsődleges huzal (derékszögként ábrázolva) két vagy több más vezetékre ágazik el, mindegyiknek saját ellenállása van. Ebben az esetben a teljes ellenállást a következők adják meg:

1 / R_P = 1 / R₁ + 1 / R₂ +... + 1 / R_N (párhuzamos áramkör)

Ha ezt az egyenletet vizsgálja, akkor azt tapasztalja, hogy az azonos nagyságrendű ellenállások összeadásával csökken az áramkör egészének ellenállása. (1 ohm vagy 1 Ω kiválasztása megkönnyíti a matematikát.) Ohm törvénye szerint ez valójában növeli az áramot!

Ha ez ellentmondást nem tűrőnek tűnik, képzelje el az autók áramlását egy forgalmas országúton, amelyet egyetlen útdíj szolgál egy mérföldre támasztja alá a forgalmat, majd képzelje el ugyanazt a forgatókönyvet további négy, a első. Ez egyértelműen növelni fogja az autók áramlását annak ellenére, hogy technikailag növeli az ellenállást.

Ha egy sorozatban az egyes ellenállások feszültségeséseit szeretné megtalálni, akkor az alábbiak szerint járjon el:

1. Számítsa ki a teljes ellenállást az egyes R értékek összeadásával.
2. Számítsa ki az áramkör áramát, amely minden ellenálláson azonos, mivel csak egy vezeték van az áramkörben.
   
3. Számítsa ki az egyes ellenállások feszültségesését Ohm törvénye alapján.

Példa: 24 V-os áramforrás és három ellenállás van csatlakoztatva sorozatban R-vel₁= 4 Ω, R₂= 2 Ω és R₃ = 6 Ω. Mekkora az egyes ellenállások feszültségesése?
Először számítsa ki a teljes ellenállást: 4 + 2 + 6 = 12 Ω

Ezután számítsa ki az áramot: 24 V / 12 Ω = 2 A

Most használja az áramot az egyes ellenállások feszültségesésének kiszámításához. V = IR használatával mindegyikhez R értéke₁, R₂ és R₃ 8 V, 4 V és 12 V

Példa: 24 V-os áramforrás és három ellenállás van csatlakoztatva párhuzamosan R-vel₁= 4 Ω, R₂= 2 Ω és R₃ = 6 Ω, mint korábban. Mekkora az egyes ellenállások feszültségesése?

Ebben az esetben a történet egyszerűbb: Az ellenállási értéktől függetlenül az egyes ellenállásokon a feszültségesés azonos, így az áram változóvá válik, amely ebben az esetben az ellenállások között különbözik. Ez azt jelenti, hogy az egyes feszültségek esése csak az áramkör teljes feszültsége, elosztva az áramkörben lévő ellenállások számával, vagy 24 V / 3 = 8 V.

Az erőforrásokban talál egy példát arra az esetre, amikor egy automatikus eszköz segítségével kiszámíthatja a feszültségesést egyfajta áramköri elrendezésben, amelyet feszültségosztó.