Tinee9: Цуврал резисторууд: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Хичээлийн түвшин: Элсэлтийн түвшин.

Анхааруулга: Хэрэв та болгоомжтой байхгүй бол гал түймэр үүсгэж болзошгүй тул хүүхэд байвал эцэг эх/асран хамгаалагчтайгаа үзээрэй.

Цахим дизайн нь утас, гэрлийн чийдэн, хувьсах гүйдэл эсвэл тогтмол гүйдлийн систем гэх мэт зүйлүүд рүү буцдаг. Электроникийн бүх хэсэгт та резистор, конденсатор, индуктор гэсэн 3 үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй ажилладаг.

Өнөөдөр Tinee9 -ийн тусламжтайгаар бид резисторуудын талаар сурах болно. Бид резисторуудын өнгөний кодыг сурахгүй, учир нь хоёр багц загвар байдаг: Thruhole ба SMD резисторууд тус бүр өөрийн кодтой эсвэл огт байдаггүй.

Tinee9.com хаягаар орж бусад хичээлүүд болон технологийн талаар сонирхоорой.

Алхам 1: Материал

Материал:

Nscope

Эсэргүүцлийн төрөл

Компьютер (Nscope -тэй холбогдох боломжтой)

LTSpice (програм хангамж

Nscope ба Resistor Assortment -ийн линкийг доор харуулав.

Иж бүрдэл

Алхам 2: эсэргүүцэл

Резистор нь ус дамжуулах хоолойтой адил юм. Гэхдээ өөр өөр хэмжээтэй хоолойнууд нь өөр өөр хэмжээний ус дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, 10 инчийн том хоолой нь 1 инчийн хоолойноос илүү их ус урсах болно. Резистортой ижил зүйл, гэхдээ арагшаа. Хэрэв танд том эсэргүүцэл байгаа бол бага электронууд дамжин өнгөрөх болно. Хэрэв танд резисторын утга бага байвал дамжих электрон илүү их байж магадгүй юм.

Ом бол резисторын нэгж юм. Хэрэв та ом хэрхэн Германы физикч Георг Саймон Омын нэрээр нэрлэгдсэн тухай түүхийг мэдэхийг хүсвэл энэ вики руу орно уу.

Би үүнийг энгийн байлгахыг хичээх болно.

Омын хууль бол бүх зүйлийг дагаж мөрддөг бүх нийтийн хууль юм: V = I*R

V = Хүчдэл (Потенциал энерги. Нэгж нь вольт)

I = Одоогийн (урсаж буй электронуудын энгийн нэр томъёо. Нэгж нь ампер)

R = Эсэргүүцэл (Хоолойн хэмжээ, гэхдээ жижиг нь том, том нь жижиг. Хэрэв та хуваахыг мэддэг бол хоолойны хэмжээ = 1/x, x нь эсэргүүцлийн утга. Нэгж нь Ом)

Алхам 3: Математик: Цувралын эсэргүүцлийн жишээ

Тиймээс дээрх зураг дээр LTspice загварын дэлгэцийн зураг байна. LTSpice бол цахилгаан инженерүүд болон хобби хүмүүст цахилгаан хэлхээг бүтээхээс өмнө дизайн хийхэд нь туслах програм хангамж юм.

Загвар дээрээ би хүчдэлийн эх үүсвэрийг (жишээ нь, зай) + ба - хамт тойрог хэлбэрээр байрлуулсан. Дараа нь би zig zag зүйл дээр шугам зурсан (энэ бол эсэргүүцэл), дээр нь R1 байна. Дараа нь би өөр резистор дээр R2 дээр өөр шугам зурсан. Би сүүлчийн шугамыг хүчдэлийн эх үүсвэрийн нөгөө талд зурсан. Эцэст нь би зургийн доод мөрөнд Gnd буюу хэлхээний лавлах цэгийг илэрхийлсэн доошоо харсан гурвалжин байрлуулав.

V1 = 4.82 V (USB -ээс Nscope +5V төмөр замын хүчдэл)

R1 = 2.7 Ом

R2 = 2.7 Ом

Би =? Ампер

Энэ тохиргоог цуврал хэлхээ гэж нэрлэдэг. Тиймээс, хэрэв бид хэлхээнд урсаж буй электронуудын тоо эсвэл гүйдлийг мэдэхийг хүсвэл R1 ба R2 -ийг хамтад нь нэмнэ үү.

Жишээ 1

Тиймээс V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4.82/5400 = 0.000892 Ампер эсвэл 892 uAmps (хэмжигдэхүүний систем)

Жишээ 2

Өшиглөлтийн хувьд бид R1 -ийг 10 Kohms болгон өөрчлөх гэж байгаа бол хариулт нь 379 uAmps байх болно

Хариулах зам: I = 4.82/(10000+2700) = 4.82/12700 = 379 uAmps

Жишээ 3

Сүүлийн практик жишээ R1 = 0.1 Kohms Одоо хариулт нь 1.721 mAmps эсвэл 1721 uArmps болно

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

Сүүлийн жишээнд R1 нь жижиг байсан тул одоогийн эсвэл өсгөгч нь өмнөх хоёр жишээнээс том байсан гэж найдаж байна. Гүйдлийн өсөлт нь хэлхээгээр илүү олон электрон урсдаг гэсэн үг бөгөөд одоо дээрх зурган дээрх шалгалтын цэг дээр ямар хүчдэл байгааг олж мэдэхийг хүсч байна. Туршилтыг R1 ба R2 хооронд байрлуулсан болно.… Тэнд байгаа хүчдэлийг хэрхэн тодорхойлох вэ ?????

Ohms -ийн хуулинд хаалттай хэлхээний хүчдэл = 0 V. байх ёстой гэж хэлжээ. Ийм мэдэгдэл хийснээр батерейны эх үүсвэрээс гарах хүчдэл юу болох вэ? Резистор бүр хүчдэлийг тодорхой хувиар бууруулдаг. 4 -р жишээнд 1 -р жишээний утгыг ашигласнаар R1 ба R2 -д хэр их хүчдэл авсныг тооцоолж болно.

Жишээ 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ом = 2.4084 Вольт V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2.7 Кохм = 2.4084 В

Бид 2.4084 - 2.41 вольтыг тойрог болгоно

Резистор бүр хичнээн вольт авч байгааг бид одоо мэдэж байна. Бид 0 вольт гэж хэлэхийн тулд GND sysmbol (Дээш гурвалжин) ашигладаг. Одоо юу болох вэ, батерейнаас гаргаж авсан 4.82 вольт нь R1 рүү шилжиж, R1 нь 2.41 вольтыг авдаг. Туршилтын цэг нь одоо 2.41 вольттой байх бөгөөд дараа нь R2 руу шилжих бөгөөд R2 нь 2.41 вольтыг авдаг. Дараа нь Gnd нь 0 вольттой бөгөөд зай руу явдаг бөгөөд дараа нь батерей нь 4.82 вольт үйлдвэрлэж, мөчлөгийг давтана.

Туршилтын цэг = 2.41 вольт

Жишээ 5 (бид 2 -р жишээний утгыг ашиглах болно)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Ом = 3.79 вольт

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Ом = 1.03 вольт

Туршилтын цэг = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 вольт

Омын хууль = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 В.

Жишээ 6 (бид 3 -р жишээний утгыг ашиглах болно)

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

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

Туршилтын цэгийн хүчдэл = 3.1 вольт

Хариулах зам Тестийн цэг = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 вольт

Probe Point хүчдэлийг тооцоолох өөр арга: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 В

Алхам 4: Бодит амьдралын жишээ

Хэрэв та Nscope -ийг өмнө нь ашиглаж байгаагүй бол Nscope.org хаягаар орж үзнэ үү

Nscope -ийн тусламжтайгаар би 2.7 кох резисторын нэг үзүүрийг 1 -р суваг, нөгөө үзүүрийг +5V төмөр замын үүрэнд байрлуулсан. Дараа нь би хоёрдахь резисторийг 1 -р суваг, нөгөө үзүүрийг GND төмөр замын үүрэнд байрлуулав. Резисторийн үзүүрийг +5V болон GND төмөр замд хүрэхгүй байхаас болгоомжил, эс тэгвээс та Nscope -оо гэмтээж эсвэл ямар нэгэн зүйл шатаж болзошгүй.

GND төмөр замд +5V -ийг "богиносгосон" үед эсэргүүцэл 0 Ом хүртэл явдаг

I = V/R = 4.82/0 = хязгааргүй (маш их тоо)

Уламжлал ёсоор бид гүйдэл хязгааргүй ойртохыг хүсдэггүй, учир нь төхөөрөмжүүд хязгааргүй гүйдлийг даван туулж чаддаггүй, гал авалцдаг. Аз болоход Nscope нь гал хамгаалалт эсвэл nscope төхөөрөмжийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх өндөр хамгаалалттай байдаг.

Алхам 5: Жишээ 1 -ийн бодит амьдралын тест

Бүх тохиргоог хийсний дараа таны Nscope танд дээрх эхний зураг шиг 2.41 вольтын утгыг харуулах ёстой. (1 -р сувгийн таб дээрх үндсэн шугам бүр 1 вольт, жижиг шугам бүр 0.2 вольт) Хэрэв та 1 -р сувгийг GND төмөр замтай холбосон резистор R2 -ийг салгавал улаан шугам дээрх эхний зураг дээрх шиг 4.82 вольт хүртэл нэмэгдэнэ.

Дээрх хоёрдахь зураг дээр LTSpice -ийн таамаглал нь бидний тооцоолсон таамаглалтай нийцэж байгаа бөгөөд энэ нь бидний бодит амьдрал дахь тестийн үр дүнг хангаж байгааг харж болно.

Анхны тойрог зохион бүтээсэнд баяр хүргэе. Цуврал резистор холболт.

Таны тооцоолол бодит амьдралтай таарч байгаа эсэхийг харахын тулд 2 -р жишээ, 3 -р жишээ шиг эсэргүүцлийн бусад утгыг туршиж үзээрэй. Бусад утгыг бас хэрэгжүүлээрэй, гэхдээ таны гүйдэл 0.1 Amps = 100 mAmps = 100, 000 uAmps -ээс хэтрэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай.

Энд намайг зааварчилгаа болон tinee9.com дээрээс дагана уу