Tinee9: Rezistențe în serie: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Nivel tutorial: Nivel de intrare.

Declinare de responsabilitate: Vă rugăm să aveți un părinte / tutore care să urmărească dacă sunteți un copil, deoarece puteți provoca un incendiu dacă nu sunteți atent.

Proiectarea electronică se întoarce cu mult la telefon, bec, instalații alimentate în curent alternativ sau continuu, etc. În toate componentele electronice aveți 3 componente de bază: rezistor, condensator, inductor.

Astăzi cu Tinee9 vom învăța despre rezistențe. Nu vom învăța coduri de culoare pentru rezistențe, deoarece există două stiluri de pachete: Thruhole și SMD rezistor care au fiecare coduri proprii sau nu.

Vă rugăm să vizitați Tinee9.com pentru alte lecții și tehnologie interesantă.

Pasul 1: Materiale

Materiale:

Nscope

Sortiment rezistor

Computer (care se poate conecta la Nscope)

LTSpice (software

Mai jos este un link către sortimentul Nscope and Resistor:

Kit

Pasul 2: Rezistențe

Rezistențele sunt ca niște țevi care permit curgerea apei. Dar dimensiunile diferite ale țevilor permit să curgă o cantitate diferită de apă prin ea. De exemplu, o conductă mare de 10 inch va permite să curgă mai multă apă prin ea decât o conductă de 1 inch. Același lucru cu un rezistor, dar înapoi. Dacă aveți un rezistor de mare valoare, cu atât mai puțini electroni vor putea să curgă. Dacă aveți o valoare mică a rezistenței, atunci este posibil să aveți mai mulți electroni prin care să curgă.

Ohm este unitatea pentru un rezistor. Dacă doriți să aflați istoria modului în care ohmul a devenit unitatea numită după fizicianul german Georg Simon Ohm, accesați acest wiki

Voi încerca să păstrez acest lucru simplu.

Legea lui Ohm este o lege universală pe care totul o respectă: V = I * R

V = Tensiune (energie potențială. Unitatea este volt)

I = Curent (termeni simpli număr de electroni care curg. Unitatea este Amperi)

R = Rezistență (dimensiunea țevii, dar mai mică este mai mare și mai mare este mai mică. Dacă știți divizarea, atunci dimensiunea țevii = 1 / x unde x este valoarea rezistenței. Unitatea este ohmi)

Pasul 3: Matematică: Exemplu de rezistență în serie

Deci, în imaginea de mai sus este o captură de ecran a unui model LTspice. LTSpice este un software care ajută inginerii electrici și oamenii Hobby să proiecteze un circuit înainte de a-l construi.

În modelul meu, am plasat o sursă de tensiune (de ex. Baterie) pe partea stângă cu + și - într-un cerc. Am trasat apoi o linie către un lucru în zig-zag (acesta este un rezistor) cu R1 deasupra. Apoi am tras o altă linie către un alt rezistor cu R2 deasupra. Am tras ultima linie către cealaltă parte a sursei de tensiune. În cele din urmă, am plasat un triunghi cu capul în jos pe linia de jos a desenului, care reprezintă Gnd sau punctul de referință al circuitului.

V1 = 4,82 V (tensiunea șinei Nscope + 5V de la USB)

R1 = 2,7 Kohms

R2 = 2,7 Kohms

Eu =? Amperi

Această configurație se numește circuit de serie. Deci, dacă vrem să cunoaștem curentul sau numărul de electroni care curg în circuit adăugăm R1 și R2 împreună, care în exemplul nostru = 5,4 Kohms

Exemplul 1

Deci V = I * R -> I = V / R -> I = V1 / (R1 + R2) -> I = 4,82 / 5400 = 0,000892 Amperi sau 892 uAmps (sistem metric)

Exemplul 2

Pentru lovituri vom schimba R1 la 10 Kohms Acum răspunsul va fi de 379 uAmps

Calea către răspuns: I = 4,82 / (10000 + 2700) = 4,82 / 12700 = 379 uAmps

Exemplul 3

Ultimul exemplu de practică R1 = 0,1 Kohms Acum răspunsul va fi de 1,721 mAmps sau 1721 uArmps

Calea către răspuns: I = 4,82 / (100 + 2700) = 4,82 / 2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Sperăm că vedeți că, din moment ce R1 în ultimul exemplu a fost mic, curentul sau amplificatorii au fost mai mari decât cele două exemple anterioare. Această creștere a curentului înseamnă că mai mulți electroni curg prin circuit. Acum vrem să aflăm care va fi tensiunea în punctul de sondă din imaginea de mai sus. Sonda este setată între R1 și R2 …… Cum ne dăm seama de tensiunea de acolo ?????

Ei bine, legea lui Ohms spune că tensiunea într-un circuit închis trebuie să = 0 V. Cu această afirmație, atunci ce se întâmplă cu tensiunea de la sursa bateriei? Fiecare rezistor elimină tensiunea cu un procent. Pe măsură ce folosim valorile exemplului 1 în exemplul 4, putem calcula câtă tensiune este eliminată în R1 și R2.

Exemplul 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohms = 2,4084 Volți V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2,7 Kohms = 2,4084 V

Vom rotunji 2.4084 la 2.41 Volți

Acum știm câte volți sunt luate de fiecare rezistor. Folosim simbolul GND (triunghiul invers) pentru a spune 0 volți. Ce se întâmplă acum, cei 4,82 volți produși de la baterie se deplasează la R1 și R1 ia 2,41 volți distanță. Punctul sondei va avea acum 2,41 volți, care apoi se deplasează la R2 și R2 ia 2,41 volți. Gnd are apoi 0 volți care se deplasează către baterie, iar apoi bateria produce 4,82 volți și repetă ciclul.

Punctul sondei = 2,41 Volți

Exemplul 5 (vom folosi valorile din Exemplul 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Ohmi = 3,79 Volți

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Ohmi = 1,03 Volți

Punctul sondei = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 volți

Legea lui Ohms = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

Exemplul 6 (vom folosi valorile din Exemplul 3)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0,172 Volți

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4,65 Volți

Tensiunea punctului sondei = 3,1 volți

Calea către răspuns Punctul sondei = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 volți

Mod alternativ de calculare a tensiunii Probe Point: Vp = V * (R2) / (R1 + R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

Pasul 4: Exemplu de viață reală

Dacă nu ați folosit Nscope înainte, vă rugăm să consultați Nscope.org

Cu Nscope am plasat un capăt al unui rezistor de 2,7 Kohm într-un slot Channel 1 și celălalt capăt pe slotul de șină + 5V. Am plasat apoi un al doilea rezistor pe un alt slot Channel 1 și celălalt capăt pe slotul pentru șină GND. Aveți grijă să nu aveți capetele rezistorului pe șina + 5V și pe șina GND sau vă puteți răni Nscope-ul sau arde ceva.

Ce se întâmplă când sunteți „scurți” + 5V la șinele GND împreună, rezistența merge la 0 Ohmi

I = V / R = 4,82 / 0 = infinit (număr foarte mare)

În mod tradițional, nu vrem ca curentul să se apropie de infinit, deoarece dispozitivele nu pot gestiona curent infinit și tind să se aprindă. Din fericire, Nscope are o protecție de curent ridicată pentru a preveni, sperăm, incendii sau deteriorări ale dispozitivului nscope.

Pasul 5: Test de viață reală al exemplului 1

Odată ce totul este configurat, Nscope ar trebui să vă arate valoarea de 2,41 volți ca prima imagine de mai sus. (fiecare linie majoră deasupra filei canalului 1 este de 1 volți și fiecare linie minoră este de 0,2 volți) Dacă eliminați R2, rezistorul care conectează canalul 1 la șina GND, linia roșie va urca la 4,82 volți ca în prima imagine de mai sus.

În a doua imagine de mai sus puteți vedea predicția LTSpice îndeplinește predicția noastră calculată, care corespunde rezultatelor testelor noastre din viața reală.

Felicitări, ai proiectat primul tău circuit. Conexiuni rezistor serie.

Încercați alte valori ale Rezistenței, cum ar fi în Exemplul 2 și Exemplul 3, pentru a vedea dacă calculele dvs. se potrivesc cu rezultatele din viața reală. De asemenea, practicați și alte valori, dar asigurați-vă că curentul dvs. nu depășește 0,1 Amperi = 100 mAmps = 100, 000 uAmps

Vă rog să mă urmați aici pe instructables și la tinee9.com