Dirençler Arasında Gerilim Düşüşü Nasıl Hesaplanır

Basit elektrik devresi bir kaynak içerir Voltaj (binanıza gelen pil, jeneratör veya şebeke kabloları gibi bir güç kaynağı), taşımak için bir tel mevcut elektronlar şeklinde ve bir elektrik kaynağı direnç. Gerçekte, bu tür devreler nadiren basittir ve bir dizi dallanma ve yeniden birleşme noktası içerir.

• Voltaj (V), volt cinsinden ölçülür (sembol ayrıca V'dir); akım (I) amper veya "amper" (A) cinsinden ölçülür; ve direnç (R) ohm (Ω) cinsinden ölçülür.

Dallar boyunca ve bazen devrenin ana gövdesi boyunca, ev aletleri (lambalar, buzdolapları, televizyon setleri) gibi öğeler yerleştirilir, her biri kendini devam ettirmek için akım çeker. Ancak, her bir dirençle karşılaşıldığında ve voltaj "düştüğünde" fizik açısından belirli bir elektrik devresi kurulumundaki voltaj ve akıma tam olarak ne olur?

Ohm yasası akım akışının gerilim bölü direnç olduğunu belirtir. Bu, göreceğiniz gibi, bir bütün olarak bir devre, izole edilmiş bir dallar kümesi veya tek bir direnç için geçerli olabilir. Bu yasanın en yaygın biçimi yazılmıştır:

Devreler iki temel şekilde düzenlenebilir.

Seri devre: Burada akım tamamen tek bir kablo üzerinden tek bir yol boyunca akar. Yol boyunca akımın karşılaştığı dirençler ne olursa olsun, bir bütün olarak devrenin toplam direncini vermek için basitçe toplanır:

$_S = R₁ + R₂ +... + R_N (seri devre)

Paralel devre: Bu durumda, bir birincil tel dalları (dik açılarla gösterilir), her biri kendi direncine sahip iki veya daha fazla diğer kabloya ayrılır. Bu durumda, toplam direnç şu şekilde verilir:

1/R_P = 1/R₁ + 1/R₂ +... + 1/R_N (paralel devre)

Bu denklemi keşfederseniz, aynı büyüklükteki dirençleri ekleyerek devrenin bir bütün olarak direncini azalttığınızı görürsünüz. (1 ohm veya 1 Ω seçmek matematiği kolaylaştırır.) Ohm yasasına göre bu aslında akımı arttırır!

Bu size mantıksız geliyorsa, tek bir gişenin hizmet verdiği yoğun bir otoyoldaki araba akışını hayal edin. trafiği bir mil kadar yedekler ve ardından aynı senaryoyu, gişelerle aynı dört gişe ile hayal edin. ilk. Bu, teknik olarak direnç eklemesine rağmen araçların akışını açıkça artıracaktır.

Bir serideki tek tek dirençler arasındaki voltaj düşüşlerini bulmak istiyorsanız, aşağıdakileri yapın:

1. Bireysel R değerlerini ekleyerek toplam direnci hesaplayın.
2. Devrede sadece bir tel olduğu için her dirençte aynı olan devredeki akımı hesaplayın.
   
3. Ohm yasasını kullanarak her bir dirençteki voltaj düşüşünü hesaplayın.

Örnek: 24 V'luk bir güç kaynağı ve üç direnç bağlı seri halinde R ile₁= 4Ω, R₂= 2 Ω ve R₃ = 6 Ω. Her bir dirençteki voltaj düşüşü nedir?
İlk önce toplam direnci hesaplayın: 4 + 2 + 6 = 12 Ω

Ardından akımı hesaplayın: 24 V/12 Ω = 2 A

Şimdi, her bir dirençteki voltaj düşüşünü hesaplamak için akımı kullanın. Her biri için V = IR kullanarak, R değerleri₁, R₂ ve R₃ 8 V, 4 V ve 12 V'dir.

Örnek: 24 V'luk bir güç kaynağı ve üç direnç bağlı paralel R ile₁= 4Ω, R₂= 2 Ω ve R₃ = 6 Ω, daha önce olduğu gibi. Her bir dirençteki voltaj düşüşü nedir?

Bu durumda hikaye daha basittir: Direnç değerinden bağımsız olarak, her dirençteki voltaj düşüşü aynıdır, bu durumda akımı dirençler arasında farklılık gösteren değişken yapar. Bu, her birindeki voltaj düşüşünün, devredeki direnç sayısına bölünen devrenin toplam voltajı veya 24 V/3 = 8 V olduğu anlamına gelir.

Devre adı verilen bir tür devre düzenlemesinde voltaj düşüşünü hesaplamak için otomatik bir araç kullanabileceğiniz bir örnek için Kaynaklara bakın. gerilim bölücü