Ako analyzovať odporové obvody pomocou Ohmovho zákona?
Pomocou tohto zákona môžete vypočítať napätie, prúd alebo odpor na každom ideálnom odporovom obvode.
Odporové obvody je možné analyzovať pomocou Ohmovho zákona. Rovnice potrebné na vykonanie analýzy sú jednoduché, ale na pochopenie Ohmovho zákona je potrebné ich skombinovať so správnymi pojmami. Ohmov zákon sa často používa v triede a počas výpočtov v teréne na nájdenie napätia, prúdu alebo odporu obvodu. Zákon uvádza, že tieto tri premenné sú príbuzné tak, že V = I * R, kde V je napätie, I je prúd a R je odpor. Pomocou tohto zákona môžete vypočítať napätie, prúd alebo odpor na každom ideálnom odporovom obvode.
Metóda 1 z 3: analýza odporových obvodov
- 1
- 2Nájdite napätie v obvode. Napätie je možné vypočítať pre odporové obvody pomocou Ohmovho zákona. Aby ste mohli vykonať tento výpočet, budete potrebovať poznať hodnoty pre prúd a odpor obvodu. Vynásobením týchto hodnôt dohromady zistíte napätie v obvode.
- Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má prúd 3 ampéry (I = 3A) a odpor 2 ohmy (R = 2 ohmy). Napätie (V) pre tento obvod by sme zistili pomocou nasledujúcej rovnice:
- V = I × R {\ displaystyle V = I \ krát R}
- V = 3 A × 2 ohmy {\ Displaystyle V = 3 {\ rm {{\ A} \ times 2 {\ rm {\ ohms}}}}}}
- V = 6 V {\ displaystyle V = 6 {\ rm {\ V}}}
- Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má prúd 3 ampéry (I = 3A) a odpor 2 ohmy (R = 2 ohmy). Napätie (V) pre tento obvod by sme zistili pomocou nasledujúcej rovnice:
- 3Vyriešte prúd obvodu. Pomocou Ohmovho zákona možno vypočítať prúd pre odporový obvod. Na vykonanie tohto výpočtu budete potrebovať poznať hodnoty odporu a napätia obvodu. Rozdeľte napätie odporom, aby ste získali prúd obvodu.
- Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má napätie 6 voltov (V = 6V) a odpor 2 ohmy (R = 2ohmy). Prúd (I) pre tento obvod by sa našiel pomocou nasledujúcej rovnice:
- V = I × R {\ displaystyle V = I \ krát R}
- V/I = R {\ zobrazovací štýl V/I = R}
- 1/I = R/V {\ displaystyle 1/I = R/V}
- I = V/R {\ displaystyle I = V/R}
- I = (6 V)/(2 ohmy) {\ displaystyle I = (6 {\ rm {{\ V})/(2 {\ rm {{\ ohms})}}}}}}
- I = 3 A {\ displaystyle I = 3 {\ rm {\ A}}}
Ako môžem vypočítať prúd v obvode, ak poznám napätie a odpor? - Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má napätie 6 voltov (V = 6V) a odpor 2 ohmy (R = 2ohmy). Prúd (I) pre tento obvod by sa našiel pomocou nasledujúcej rovnice:
- 4Vypočítajte odpor obvodu. Ohmov zákon vám umožní nájsť odpor odporového obvodu. Na výpočet odporu musíte poznať hodnoty napätia a prúdu v obvode. Keď sú tieto hodnoty známe, môžete nájsť odpor vydelením napätia obvodu prúdom.
- Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má napätie 6 voltov (V = 6V) a odpor 2 ohmy (R = 2ohmy). Prúd (I) pre tento obvod by sa našiel pomocou nasledujúcej rovnice:
- V = I × R {\ displaystyle V = I \ krát R}
- V/R = I {\ displaystyle V/R = I}
- 1/R = I/V {\ displaystyle 1/R = I/V}
- R = V/I {\ displaystyle R = V/I}
- R = (6 V)/(3 A) {\ displaystyle R = (6 {\ rm {{\ V})/(3 {\ rm {{\ A})}}}}}}
- R = 2 ohmy {\ displaystyle R = 2 {\ rm {\ ohms}}}
- Ako príklad si vezmite obvod, ktorý má napätie 6 voltov (V = 6V) a odpor 2 ohmy (R = 2ohmy). Prúd (I) pre tento obvod by sa našiel pomocou nasledujúcej rovnice:
- 5Pochopte „tabuľkovú metódu “. Tabuľková metóda je skvelý spôsob, ako vypočítať odpor rôznych odporov v tom istom obvode. Vytvorte tabuľku s tromi radmi a stĺpcom pre každý odpor v obvode plus jeden pre celkový obvod. Ak máte napríklad obvod s tromi odpormi, vytvorili by ste tabuľku, ktorá je tri riadky po štyri stĺpce. Prvý riadok bude zodpovedať napätiu na každom odpore, druhý bude zodpovedať prúdu cez každý odpor a tretí bude zodpovedať odporu každého odporu.
- Pre paralelné obvody:
- Napätie na všetkých odporoch je rovnaké a rovná sa napätiu celého obvodu. To znamená, že všetky hodnoty v riadku 1 budú rovnaké.
- Prúd celého obvodu je súčtom prúdu cez všetky odpory. To znamená, že konečný stĺpec v riadku 2 sa bude rovnať súčtu všetkých ostatných stĺpcov v riadku 2.
- Celkový odpor sa zmenšuje, ako sú pridané odpory. Pre obvod s odpormi „n“ bude posledný stĺpec v riadku 3 nájdený s rovnicou: 1/((1/R1) + (1/R2)... + (1/Rn-1) + (1 /Rn)).
- Pre paralelné obvody:
Metóda 2 z 3: poznanie premenných ohmovho zákona
- 1Myslite na napätie ako na tlak. Napätie je definované ako rozdiel v náboji medzi jedným bodom a druhým bodom a meria sa vo voltoch označených ako „V.“ Často je to koncipované tak, že je zobrazená plná nádrž vody a prázdna nádrž spojená hadicou. Plná nádrž vody je na vysoký tlak a prázdna nádrž na nízky tlak. Rozdiel v tlaku vody je podobný konceptu ako rozdiel v náboji medzi dvoma svorkami obvodu.
- 2Vedzte, že prúd je tok náboja. Keď je medzi dvoma bodmi rozdiel v poplatku, budete mať prúd. Toto je pohyb náboja z bodu vysokého nabitia do bodu nízkeho nabitia a meria sa v ampéroch zobrazených ako „A.“ Dobrou analógiou je plná nádrž vody pripojená k prázdnej nádrži hadicou. Voda bude prúdiť z plnej nádrže (vysoký tlak) do prázdnej nádrže (nízky tlak), rovnako ako sa prúd pohybuje z bodu vysokého nabitia (zdroj) do bodu nízkeho nabitia (zem).
Prúd (I) pre tento obvod by sa našiel pomocou nasledujúcej rovnice. - 3Zvážte, ako materiál odoláva prúdu. Odpor je vlastnosť materiálu, cez ktorý preteká prúd. Je odlišný pre rôzne materiály a meria sa v ohmoch, označovaných ako „ohmy“. Odpor popisuje mieru, do akej materiál bráni prúdu, ktorý ním prechádza. Vysoký odpor bude brániť prúdu viac a nízky odpor bude brániť prúdu menej.
Metóda 3 z 3: poznanie komponentov odporového obvodu
- 1Identifikujte svoj zdroj energie. Pred prúdom obvodom musí existovať rozdiel v náboji. Bod najvyššieho náboja v zdroji energie je označený ako pozitívna strana a bod najnižšieho náboja sa zvyčajne nazýva negatívna strana. Medzi kladnou a zápornou stranou je zapojený obvod. Elektrická energia sa využíva, keď sú do obvodu vložené ďalšie prvky na premenu prúdiaceho prúdu na užitočnú prácu.
- 2Pochopte význam uzlov. Uzly sú jednoducho križovatky medzi rôznymi časťami obvodu. V typickom obvode slúžia ako uzly vodiče medzi rôznymi časťami obvodu. Veci zapojené paralelne budú mať viac uzlov ako veci zapojené do série.
Ohmov zákon sa často používa v triede a počas výpočtov v teréne na nájdenie napätia, prúdu alebo odporu obvodu. - 3Definujte odpor. Rezistor je elektronická súčasť, ktorá obmedzuje prúd. Rezistory nedokážu generovať energiu, ale spotrebúvajú ju. Majú tiež pevnú hodnotu odporu, ktorú poskytujú, a táto hodnota sa nemení.
- 4Vedzte, že nie sú k dispozícii žiadne ďalšie komponenty. V ideálnom odporovom obvode sú jedinými prítomnými komponentmi zdroj, odpor (y) a uzly (alebo vodiče). V ideálnom odporovom obvode nie sú žiadne ďalšie súčiastky, napríklad kondenzátory. V týchto ideálnych obvodoch prúdi prúd podľa zásad v Ohmovom zákone: V = I × R {\ displaystyle V = I \ times R} .
- Vyrazte si na úvodné obvody alebo elektroniku.
- Vždy si urobte schému vášho obvodu.
- Elektrická energia môže byť pri nesprávnom zaobchádzaní veľmi nebezpečná. S obvodmi manipulujte iba pod náležitým dohľadom.
Prečítajte si tiež: Ako ušiť jednoduchý vankúš?
Otázky a odpovede
- Aká je odpoveď na otázku: k 12 V batérii sú pripojené tri odpory, kde r1 = 6 ohmov, r2 = 8 ohmov, r3 = 12 ohmov?V sérii sú zosilňovače I = E/R alebo 0,46 ampérov = 12v/26 ohmov alebo paralelne 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 alebo 0,166 + 0,125 + 0,083 alebo 0,374 ohmov potom zosilňovače sú I = E/R alebo 32 ampérov.
- Ako nájdem prúd cez 20 ohmový a 30 ohmový odpor, ak prúd cez 15 ohmový odpor je 3 ampéry?Ohmov zákon uvádza, že prúd bude vždy rovnaký. Aby ste matematicky zistili prúd každého rezistora, najskôr by ste potrebovali napätie v obvode. Použili by ste Ohmov zákon, I = V/R, a vložili by ste to, čo poznáte. Pretože viete, že prúd je 3 ampéry, zadali by ste to pre „I.“ Viete tiež, že prvý odpor je 15 ohmov, takže by vošiel do „R“. Takže teraz máme: 3 = V/15. To nám poskytne napätie 5 voltov. Ak by ste teraz urobili to isté s 20 ohmovým odporom, prišli by ste s „4 ampérmi“ a za 30 ohmový odpor by ste dostali „6 ampérov“.
- Ako môžem vypočítať prúd v obvode, ak poznám napätie a odpor?E = I*R (E je napätie, I je prúd, R je odpor). Inými slovami: Napätie sa rovná Aktuálny čas Odpor (V = C*R); Prúd sa rovná napätiu delenému odporom (C = V/R); Odpor sa rovná napätiu delenému prúdom (R = V/C). Napríklad: 12 voltov delených odporom 2 ohmy sa rovná prúdu 6amp.
