Tinee9: נגדים בסדרה: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

רמת הדרכה: רמת כניסה.

כתב ויתור: אנא הורה/אפוטרופוס צופה אם אתה ילד מכיוון שאתה יכול לגרום לשריפה אם אינך זהיר.

העיצוב האלקטרוני חוזר חזרה לטלפון, לנורה, למפעלים המונעים במתח AC או DC וכו '. בכל האלקטרוניקה אתה נתקל ב -3 רכיבים בסיסיים: נגד, קבלים, משרן.

היום עם Tinee9 אנו הולכים ללמוד על נגדים. לא נלמד קודי צבע לנגדים מכיוון שיש שני סגנונות חבילה: נגרה טרופה ונגד SMD שלכל אחד מהם יש קודים משלו או ללא.

אנא בקר באתר Tinee9.com לשיעורים אחרים וטכנולוגיה מגניבה.

שלב 1: חומרים

חומרים:

Nscope

מבחר התנגדות

מחשב (שיכול להתחבר ל- Nscope)

LTSpice (תוכנה

להלן קישור למבחר ה- Nscope and Resistor:

קִיט

שלב 2: נגדים

נגדים הם כמו צינורות המאפשרים למים לזרום דרכם. אך גדלי צינורות שונים מאפשרים לזרום בכמות מים שונה דרכו. דוגמה צינור גדול בגודל 10 אינץ 'יאפשר לזרום יותר מים דרכו מאשר צינור בגודל 1 אינץ'. אותו דבר עם נגד, אבל לאחור. אם יש לך נגד ערך גדול, פחות האלקטרונים יוכלו לזרום דרכו. אם יש לך ערך הנגד קטן, ייתכן שיהיה לך יותר אלקטרונים לזרום דרכו.

אוהם היא היחידה לנגד. אם תרצה ללמוד את ההיסטוריה של אופן הפיכת אוהם ליחידה הקרויה על שם הפיזיקאי הגרמני גיאורג סיימון אוהם היכנס לוויקי זה

אני אנסה לשמור על זה פשוט.

חוק אוהם הוא חוק אוניברסאלי שהכל עומד בו: V = I*R

V = מתח (אנרגיה פוטנציאלית. היחידה היא וולט)

I = זרם (מונחים פשוטים מספר האלקטרונים הזורמים. היחידה היא אמפר)

R = התנגדות (גודל הצינור אבל קטן יותר הוא גדול יותר גדול יותר. אם אתה יודע חלוקה אז גודל הצינור = 1/x כאשר x הוא ערך ההתנגדות. היחידה היא אוהם)

שלב 3: מתמטיקה: דוגמא להתנגדות סדרתית

אז בתמונה למעלה יש צילום מסך של דגם LTspice. LTSpice היא תוכנה המסייעת למהנדסי חשמל ואנשי תחביב לתכנן מעגל לפני שהם בונים אותו.

בדגם שלי הנחתי מקור מתח (למשל סוללה) בצד שמאל עם + ו - במעגל. לאחר מכן ציירתי קו לדבר זיג זג (זהו נגד) עם R1 מעליו. ואז ציירתי קו נוסף לנגד אחר עם מעליו R2. ציירתי את השורה האחרונה לצד השני של מקור המתח. לבסוף, הנחתי משולש הפוך בשורה התחתונה של הציור המייצג את Gnd או נקודת ההתייחסות של המעגל.

V1 = 4.82 V (מתח מסילה +5V של Nscope מ- USB)

R1 = 2.7 קאוהם

R2 = 2.7 קאוהם

אני =? מגברים

תצורה זו נקראת מעגל סדרתי. אז אם אנחנו רוצים לדעת את הזרם או מספר האלקטרונים הזורמים במעגל נוסיף R1 ו- R2 ביחד שבדוגמה שלנו = 5.4 קאוהם

דוגמא 1

אז V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4.82/5400 = 0.000892 אמפר או 892 uAmps (מערכת מטרית)

דוגמא 2

עבור בעיטות אנחנו הולכים לשנות R1 ל 10 קוהמס עכשיו התשובה תהיה 379 אמפר

נתיב לתשובה: I = 4.82/(10000+2700) = 4.82/12700 = 379 uAmps

דוגמה 3

דוגמא לתרגול אחרון R1 = 0.1 קוהמס כעת התשובה תהיה 1.721 mAmps או 1721 uArmps

נתיב התשובה: I = 4.82/(100+2700) = 4.82/2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

אני מקווה שאתה רואה שמאחר ש- R1 בדוגמה האחרונה הייתה קטנה הזרם או המגברים היו גדולים יותר משתי הדוגמאות הקודמות. עלייה זו בזרם פירושה שיש יותר אלקטרונים הזורמים במעגל. כעת אנו רוצים לברר מה יהיה המתח בנקודת הבדיקה בתמונה למעלה. החללית נקבעת בין R1 ל R2 ….. איך נבין את המתח שם ?????

ובכן, חוק אוהם אומר שמתח במעגל סגור חייב = 0 V. עם הצהרה זו אז מה קורה למתח ממקור הסוללה? כל נגד מוריד את המתח באחוזים מסוימים. כאשר אנו משתמשים בערכי דוגמה 1 בדוגמה 4, אנו יכולים לחשב כמה מתח נלקח ב- R1 ו- R2.

דוגמה 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohms = 2.4084 וולט V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2.7 Kohms = 2.4084 V

נעגל 2.4084 עד 2.41 וולט

כעת אנו יודעים כמה וולט נלקח על ידי כל נגד. אנו משתמשים בסיסמבול GND (משולש הפוך) כדי לומר 0 וולט. מה שקורה עכשיו, 4.82 וולט המיוצר מהסוללה עובר ל- R1 ו- R1 לוקח 2.41 וולט משם. נקודת בדיקה תהיה כעת 2.41 וולט אשר עוברת לאחר מכן ל- R2 ו- R2 לוקחת 2.41 וולט. לאחר מכן יש ל- Gnd 0 וולט שעובר לסוללה ואז הסוללה מייצרת 4.82 וולט וחוזרת על המחזור.

נקודת בדיקה = 2.41 וולט

דוגמה 5 (נשתמש בערכים מדוגמא 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 אוהם = 3.79 וולט

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 אוהם = 1.03 וולט

נקודת בדיקה = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 וולט

חוק אוהם = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 V

דוגמה 6 (נשתמש בערכים מדוגמא 3)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0.172 וולט

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4.65 וולט

מתח נקודת בדיקה = 3.1 וולט

נתיב נקודת בדיקה לתשובה = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 וולט

נקודת בדיקה דרך חלופית לחישוב מתח: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

שלב 4: דוגמה לחיים אמיתיים

אם לא השתמשת ב- Nscope בעבר, עיין ב- Nscope.org

עם ה- Nscope הנחתי קצה אחד של נגד 2.7 קוהם בחריץ של ערוץ 1 ואת הקצה השני בחריץ המסילה +5V. לאחר מכן הנחתי נגד שני על חריץ אחר של ערוץ 1 ואת הקצה השני על חריץ מסילת GND. היזהר שלא יהיו קצות הנגד במעקה +5V ובמסילת GND או שאתה עלול לפגוע ב- Nscope שלך או להדליק משהו.

מה קורה כאשר אתה 'קצר' +5V למסילות GND יחד, ההתנגדות עוברת ל -0 אוהם

I = V/R = 4.82/0 = אינסוף (מספר גדול מאוד)

באופן מסורתי אנחנו לא רוצים שהזרם יתקרב לאינסוף מכיוון שמכשירים לא יכולים להתמודד עם זרם אינסופי ונוטים להתלקח באש. למרבה המזל ל- Nscope יש הגנה על זרם גבוה כדי בתקווה למנוע שריפות או נזק למכשיר nscope.

שלב 5: מבחן החיים האמיתיים של דוגמה 1

לאחר ההגדרה, ה- Nscope שלך אמור להראות לך את הערך של 2.41 וולט כמו התמונה הראשונה למעלה. (כל קו גדול מעל לשונית ערוץ 1 הוא 1 וולט וכל קו מינורי הוא 0.2 וולט) אם תסיר את R2, הנגד שמחבר את ערוץ 1 למסילת GND, הקו האדום יעלה ל -4.82 וולט כמו בתמונה הראשונה למעלה.

בתמונה השנייה למעלה אתה יכול לראות תחזית LTSpice עונה על התחזית המחושבת שלנו שעונה על תוצאות בדיקת החיים האמיתיות שלנו.

כל הכבוד שתכננת את המעגל הראשון שלך. חיבורי התנגדות סדרה.

נסה ערכים אחרים של התנגדות כמו בדוגמה 2 ודוגמא 3 כדי לראות אם החישובים שלך תואמים את תוצאות החיים האמיתיים. תרגלו גם ערכים אחרים אך וודאו כי הזרם שלכם לא יעלה על 0.1 אמפר = 100 אמפר = 100, 000 uAmps

אנא עקוב אחריי כאן במדריכים וב- tinee9.com