Tinee9: Resistors katika Mfululizo: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Kiwango cha Mafunzo: Kiwango cha Kuingia.

Kanusho: Tafadhali kuwa na mzazi / mlezi akiangalia ikiwa wewe ni mtoto kwa sababu unaweza kusababisha moto usipokuwa mwangalifu.

Ubunifu wa elektroniki unarudi nyuma kwa simu, balbu ya taa, mitambo inayotumiwa katika AC au DC, nk Katika vifaa vyote vya elektroniki unakimbilia vitu vitatu vya msingi: Resistor, Capacitor, Inductor.

Leo na Tinee9 tutajifunza juu ya vipinga. Hatutajifunza nambari za rangi kwa wapinzani kwa sababu kuna mitindo miwili ya kifurushi: Thruhole na kontena la SMD ambalo kila moja ina nambari zake au hazina.

Tafadhali tembelea Tinee9.com kwa masomo mengine na teknolojia nzuri.

Hatua ya 1: Vifaa

Vifaa:

Nscope

Upatanisho wa Resistor

Kompyuta (ambayo inaweza kuungana na Nscope)

LTSpice (programu

Chini ni kiunga cha Nscope na Resistor Assortment:

Kit

Hatua ya 2: Resistors

Vipinga ni kama mabomba ambayo huruhusu maji kupita. Lakini saizi tofauti za bomba huruhusu kiwango tofauti cha maji kupita ndani yake. Mfano bomba kubwa la inchi 10 litaruhusu maji mengi kupita kati yake kuliko bomba la inchi 1. Kitu kimoja na kipingaji, lakini nyuma. Ikiwa una kipinga thamani kubwa, elektroni kidogo zitaweza kupita. Ikiwa una thamani ndogo ya kupinga basi unaweza kuwa na elektroni zaidi kutiririka.

Ohms ni kitengo cha kupinga. Ikiwa ungependa kujifunza historia ya jinsi ohm ilivyokuwa kitengo kilichoitwa baada ya mwanafizikia wa Ujerumani Georg Simon Ohm nenda kwa wiki hii

Nitajaribu na kuweka hii rahisi.

Sheria ya Ohm ni sheria ya ulimwengu ambayo kila kitu kinatii: V = I * R

V = Voltage (Uwezo wa Nishati. Kitengo ni Volt)

I = Sasa (Masharti rahisi idadi ya elektroni inapita. Kitengo ni Amps)

R = Upinzani (Ukubwa wa bomba lakini ndogo ni kubwa na kubwa ni ndogo. Ikiwa unajua mgawanyiko basi saizi ya bomba = 1 / x ambapo x ni thamani ya upinzani. Kitengo ni Ohms)

Hatua ya 3: Math: Mfano wa Upinzani wa Mfululizo

Kwa hivyo kwenye Picha hapo juu kuna picha ya skrini ya mfano wa LTspice. LTSpice ni programu ambayo husaidia wahandisi wa umeme na watu wa Hobby kubuni mzunguko kabla ya kuijenga.

Katika mfano wangu, niliweka chanzo cha Voltage (mfano Battery) upande wa kushoto na + na - kwenye duara. Kisha nikachora laini kwa kitu cha zig zag (hii ni kontena) na R1 juu yake. Kisha nikachora laini nyingine kwa kipinzani kingine na R2 juu yake. Nilichora mstari wa mwisho kwa upande mwingine wa chanzo cha voltage. Mwishowe, niliweka pembetatu ya kichwa chini chini kwenye mstari wa chini wa mchoro ambao unawakilisha Gnd au hatua ya kumbukumbu ya mzunguko.

V1 = 4.82 V (Voltage ya Nscope + 5V kutoka kwa USB)

R1 = 2.7Kohms

R2 = 2.7Kohms

Mimi =? Amps

Usanidi huu unaitwa mzunguko wa mfululizo. Kwa hivyo ikiwa tunataka kujua sasa au idadi ya elektroni zinazozunguka kwenye mzunguko tunaongeza R1 na R2 pamoja ambayo kwa mfano wetu = 5.4 Kohms

Mfano 1

Kwa hivyo V = I * R -> I = V / R -> I = V1 / (R1 + R2) -> I = 4.82 / 5400 = 0.000892 Amps au 892 uAmps (metric system)

Mfano 2

Kwa mateke tutabadilisha R1 hadi 10 Kohms Sasa jibu litakuwa 379 uAmps

Njia ya Jibu: I = 4.82 / (10000 + 2700) = 4.82 / 12700 = 379 uAmps

Mfano 3

Mfano wa mazoezi ya mwisho R1 = 0.1 Kohms Sasa jibu litakuwa 1.721 mAmps au 1721 uArmps

Njia ya Jibu: I = 4.82 / (100 + 2700) = 4.82 / 2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

Tunatumahi, unaona kuwa kwa kuwa R1 katika mfano wa mwisho ilikuwa ndogo sasa au amps zilikuwa kubwa kuliko mifano miwili iliyopita. Ongezeko hili la sasa linamaanisha kuwa kuna elektroni nyingi zinazopita kwenye mzunguko. Sasa tunataka kujua ni nini voltage itakuwa kwenye hatua ya Probe kwenye picha hapo juu. Uchunguzi umewekwa kati ya R1 na R2 …… Je! Tunapataje voltage huko ?????

Naam, sheria ya Ohms inasema Voltage katika mzunguko uliofungwa lazima = 0 V. Kwa taarifa hiyo basi ni nini kinachotokea kwa voltage kutoka kwa chanzo cha betri? Kila kikaidi huondoa voltage kwa asilimia kadhaa. Tunapotumia maadili ya mfano 1 kwa mfano 4, tunaweza kuhesabu ni kiasi gani cha voltage kinachochukuliwa kwa R1 na R2.

Mfano 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

Tutazunguka 2.4084 hadi 2.41 Volts

Sasa tunajua ni volt ngapi zinazochukuliwa na kila kontena. Tunatumia syndmbol ya GND (pembetatu ya chini chini) kusema 0 Volts. Kinachotokea sasa, Volts 4.82 zinazozalishwa kutoka kwa betri husafiri hadi R1 na R1 huchukua Volts 2.41 mbali. Probe point sasa itakuwa na Volts 2.41 ambazo husafiri hadi R2 na R2 huondoa Volts 2.41. Gnd basi ina Volts 0 ambazo huenda kwa betri ambayo basi betri hutoa 4.82 Volts na kurudia mzunguko.

Probe point = 2.41 Volts

Mfano 5 (tutatumia maadili kutoka kwa Mfano 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Ohms = 3.79 Volts

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Ohms = 1.03 Volts

Probe Point = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 Volts

Sheria ya Ohms = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 V

Mfano 6 (tutatumia maadili kutoka kwa Mfano 3)

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

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

Probe Point ya voltage = 3.1 Volts

Njia ya Kujibu Probe Point = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 Volts

Njia mbadala ya kuhesabu voltage: Vp = V * (R2) / (R1 + R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

Hatua ya 4: Mfano halisi wa Maisha

Ikiwa haujatumia Nscope hapo awali tafadhali rejea Nscope.org

Na Nscope niliweka mwisho mmoja wa kipingaji cha 2.7Kohm kwenye kituo cha Channel 1 na mwisho mwingine kwenye yanayopangwa + 5V ya reli. Kisha nikaweka kipinga cha pili kwenye kituo kingine cha Channel 1 na mwisho mwingine kwenye nafasi ya reli ya GND. Kuwa mwangalifu ili usiwe na mwisho wa kipinga kwenye reli ya + 5V na kugusa reli ya GND au unaweza kuumiza Nscope yako au kukamata kitu kwa moto.

Ni nini kinatokea wakati 'fupi' + 5V kwa reli za GND pamoja, upinzani huenda kwa 0 Ohms

I = V / R = 4.82 / 0 = infinity (idadi kubwa sana)

Kijadi hatutaki sasa kukaribia kutokuwa na mwisho kwa sababu vifaa haviwezi kushughulikia sasa isiyo na kipimo na huwa na moto. Kwa bahati nzuri Nscope ina ulinzi wa juu wa sasa kwa matumaini kuzuia moto au uharibifu wa kifaa cha nscope.

Hatua ya 5: Mtihani wa Maisha Halisi wa Mfano 1

Mara zote zinapowekwa, Nscope yako inapaswa kukuonyesha thamani ya Volts 2.41 kama picha ya kwanza hapo juu. (kila laini kuu juu ya kituo 1 tabo ni 1 Volts na kila laini ndogo ni 0.2 Volts) Ikiwa utaondoa R2, kontena linalounganisha Channel 1 na reli ya GND, laini nyekundu itapanda hadi Volts 4.82 kama kwenye picha ya kwanza hapo juu.

Katika picha ya pili hapo juu unaweza kuona utabiri wa LTSpice hukutana na utabiri wetu uliohesabiwa ambao unakidhi matokeo yetu ya mtihani wa maisha halisi.

Hongera umebuni mzunguko wako wa kwanza. Mfululizo Uunganisho wa Resistor.

Jaribu maadili mengine ya Upinzani kama katika Mfano 2 na Mfano 3 ili uone ikiwa mahesabu yako yanalingana na matokeo halisi ya maisha. Pia fanya mazoezi ya maadili mengine pia lakini hakikisha kwamba sasa yako haizidi Amps 0.1 = 100 mAmps = 100, 000 uAmps

Tafadhali nifuate hapa kwa maelekezo na kwa tinee9.com