Tinee9: Резистори в серия: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Урочно ниво: Входно ниво.

Отказ от отговорност: Моля, родител/настойник да гледа, ако сте дете, защото можете да предизвикате пожар, ако не внимавате.

Електронният дизайн се връща към телефона, крушките, електроцентралите в променлив или постоянен ток и т.н. Във цялата електроника се сблъсквате с 3 основни компонента: резистор, кондензатор, индуктор.

Днес с Tinee9 ще научим за резисторите. Няма да научим цветови кодове за резистори, защото има два стила на пакета: Thruhole и SMD резистор, всеки от които има свои собствени или никакви кодове.

Моля, посетете Tinee9.com за други уроци и готини технологии.

Стъпка 1: Материали

Материали:

Nscope

Асортимент от резистори

Компютър (който може да се свърже с Nscope)

LTSpice (софтуер

По -долу е дадена връзка към асортимента на Nscope и Resistor:

Комплект

Стъпка 2: Резистори

Резисторите са като тръби, които позволяват на водата да тече. Но различните размери на тръбите позволяват различно количество вода да тече през нея. Например голяма 10 -инчова тръба ще позволи да тече повече вода през нея, отколкото 1 -инчова тръба. Същото нещо с резистор, но обратно. Ако имате резистор с голяма стойност, по -малкото електрони ще могат да преминат през него. Ако имате малка стойност на резистора, тогава може да имате повече електрони, които да преминат.

Омът е единица за резистор. Ако искате да научите историята на това как омът стана единица, кръстена на немския физик Георг Симон Ом, отидете на тази уики

Ще се опитам да запазя това просто.

Законът на Ом е универсален закон, който всичко спазва: V = I*R

V = напрежение (потенциална енергия. Единицата е волт)

I = Ток (прости термини брой на протичащите електрони. Единицата е ампера)

R = съпротивление (Размерът на тръбата, но по -малкият е по -голям и по -големият е по -малък. Ако знаете разделяне, тогава размерът на тръбата = 1/x, където x е стойността на съпротивлението. Единицата е ома)

Стъпка 3: Математика: Пример за серийно съпротивление

Така че на горната снимка е екранна снимка на модел LTspice. LTSpice е софтуер, който помага на електроинженерите и хората от хобито да проектират верига, преди да я построят.

В моя модел поставих източник на напрежение (напр. Батерия) от лявата страна с + и - в кръг. След това начертах линия към зигзаг (това е резистор) с R1 над него. След това изтеглих друга линия към друг резистор с R2 над него. Начертах последната линия от другата страна на източника на напрежение. И накрая, поставих обърнат триъгълник в долната линия на чертежа, който представлява Gnd или отправна точка на веригата.

V1 = 4,82 V (напрежение на шината на Nscope +5V от USB)

R1 = 2,7Kohms

R2 = 2,7Kohms

Аз =? Усилватели

Тази конфигурация се нарича последователна верига. Така че, ако искаме да знаем тока или броя на електроните, протичащи по веригата, добавяме R1 и R2 заедно, което в нашия пример = 5.4 Kohms

Пример 1

Така че V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 ампера или 892 uAmps (метрична система)

Пример 2

За ритници ще променим R1 на 10 Kohms Сега отговорът ще бъде 379 uAmps

Път към отговор: I = 4.82/(10000+2700) = 4.82/12700 = 379 uAmps

Пример 3

Последен пример за практика R1 = 0,1 Kohms Сега отговорът ще бъде 1,721 mAmps или 1721 uArmps

Път към отговор: I = 4.82/(100+2700) = 4.82/2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

Надяваме се, че виждате, че тъй като R1 в последния пример беше малък, токът или усилвателите бяха по -големи от предишните два примера. Това увеличение на тока означава, че по веригата текат повече електрони. Сега искаме да разберем какво ще бъде напрежението в точката на сондата на снимката по -горе. Сондата е поставена между R1 и R2 …… Как да разберем напрежението там ?????

Е, законът на Ом казва, че напрежението в затворена верига трябва да бъде = 0 V. С това твърдение какво се случва с напрежението от източника на батерията? Всеки резистор отнема напрежението с някакъв процент. Тъй като използваме стойности от пример 1 в пример 4, можем да изчислим колко напрежение е взето в R1 и R2.

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

Ще закръглим 2.4084 до 2.41 волта

Сега знаем колко волта се отнемат от всеки резистор. Използваме GND sysmbol (обърнат триъгълник), за да кажем 0 волта. Това, което се случва сега, 4,82 волта, произведени от батерията, пътуват до R1 и R1 отнема 2,41 волта. Пробната точка вече ще има 2,41 волта, които след това преминават към R2 и R2 отнема 2,41 волта. Gnd след това има 0 волта, които преминават към батерията, която след това батерията произвежда 4,82 волта и повтаря цикъла.

Сонда точка = 2.41 волта

Пример 5 (ще използваме стойности от пример 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 ома = 3,79 волта

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 ома = 1,03 волта

Сонда точка = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 волта

Омов закон = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 V

Пример 6 (ще използваме стойности от пример 3)

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

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

Напрежение на точката на сондата = 3,1 волта

Път към точката на сонда за отговор = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 волта

Пробната точка алтернативен начин за изчисляване на напрежението: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

Стъпка 4: Пример от реалния живот

Ако преди не сте използвали Nscope, моля, вижте Nscope.org

С Nscope поставих единия край на 2,7Kohm резистор в слот за канал 1, а другия край в слота за релса +5V. След това поставих втори резистор на друг слот за канал 1, а другия край на слота за релси GND. Внимавайте краищата на резистора да не докосват релсата +5V и GND шината, в противен случай може да нараните вашия Nscope или да запалите нещо.

Какво се случва, когато "късите" +5V към GND релси заедно, съпротивлението отива до 0 ома

I = V/R = 4.82/0 = безкрайност (много голям брой)

Традиционно не искаме токът да се доближава до безкрайността, защото устройствата не могат да се справят с безкраен ток и са склонни да се запалят. За щастие Nscope има висока токова защита, която се надяваме да предотврати пожари или повреди на устройството nscope.

Стъпка 5: Тест в реалния живот от пример 1

След като всичко е настроено, вашият Nscope трябва да ви покаже стойността от 2,41 волта като първата снимка по -горе. (всяка основна линия над раздела на канал 1 е 1 волта, а всяка второстепенна линия е 0,2 волта) Ако премахнете R2, резистора, който свързва канал 1 към шина GND, червената линия ще се повиши до 4,82 волта, както на първата снимка по -горе.

Във втората снимка по -горе можете да видите прогнозата на LTSpice отговаря на нашата изчислена прогноза, която отговаря на нашите резултати от теста в реалния живот.

Поздравления, че сте проектирали първата си верига. Серийни резисторни връзки.

Изпробвайте други стойности на съпротивлението като в пример 2 и пример 3, за да видите дали вашите изчисления съвпадат с резултатите от реалния живот. Практикувайте и други стойности, но се уверете, че вашият ток не надвишава 0,1 ампера = 100 mAmps = 100 000 uAmps

Моля, следвайте ме тук на инструкции и на tinee9.com