Tinee9: Otpornici u seriji: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Razina vodiča: Ulazna razina.

Odricanje od odgovornosti: Neka vas roditelj/skrbnik nadzire ako ste dijete jer možete izazvati požar ako niste oprezni.

Elektronički dizajn seže sve do telefona, žarulja, pogona na izmjeničnu ili istosmjernu struju itd. U cijeloj elektronici nailazite na 3 osnovne komponente: otpornik, kondenzator, induktor.

Danas ćemo s Tinee9 učiti o otpornicima. Nećemo naučiti kodove boja za otpornike jer postoje dva stila pakiranja: Thruhole i SMD otpornik koji svaki ima vlastite kodove ili ih nema.

Posjetite Tinee9.com za ostale lekcije i super tehnologiju.

Korak 1: Materijali

Materijali:

Nskop

Asortiman otpornika

Računalo (koje se može spojiti na Nscope)

LTSpice (softver

Dolje je veza do asortimana Nscope i Resistor:

Komplet

Korak 2: Otpornici

Otpornici su poput cijevi koje propuštaju vodu. No, različite veličine cijevi omogućuju protok različite količine vode. Primjer, velika cijev od 10 inča omogućit će protok više vode od cijevi od 1 inča. Ista stvar s otpornikom, ali unatrag. Ako imate otpornik velike vrijednosti, manje će elektrona moći protjecati. Ako imate malu vrijednost otpornika, možda ćete proći kroz više elektrona.

Ohm je jedinica za otpornik. Ako želite naučiti povijest kako je ohm postao jedinica nazvana po njemačkom fizičaru Georgu Simonu Ohmu, idite na ovu wiki

Pokušat ću ovo držati jednostavnim.

Ohmov zakon univerzalni je zakon kojeg se sve pridržava: V = I*R

V = Napon (Potencijalna energija. Jedinica je Volt)

I = Struja (Jednostavni pojmovi broj protoka elektrona. Jedinica je amper)

R = otpor (veličina cijevi, ali manja je veća, a veća je manja. Ako znate podjelu, tada je veličina cijevi = 1/x gdje je x vrijednost otpora. Jedinica je Ohm)

Korak 3: Matematika: Primjer otpora serije

Dakle, na gornjoj slici je snimak zaslona modela LTspice. LTSpice je softver koji pomaže elektrotehničarima i ljudima iz hobija da dizajniraju sklop prije nego što ga izgrade.

U svom modelu postavio sam izvor napona (npr. Baterija) s lijeve strane s + i - u krug. Zatim sam povukao crtu na cik -cak stvar (ovo je otpornik) s R1 iznad nje. Zatim sam povukao još jednu crtu do drugog otpornika s R2 iznad njega. Zadnju liniju povukao sam s druge strane izvora napona. Na kraju, postavio sam trokut naopako na donju liniju crteža koji predstavlja Gnd ili referentnu točku kruga.

V1 = 4,82 V (Nscope -ov napon +5V tračnice s USB -a)

R1 = 2,7Kohms

R2 = 2,7Kohms

Ja =? Pojačala

Ta se konfiguracija naziva serijskim krugom. Dakle, ako želimo znati struju ili broj elektrona koji teku u krugu, zbrajamo R1 i R2 koji su u našem primjeru = 5,4 Kohms

Primjer 1

Dakle V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 Ampera ili 892 uAmps (metrički sustav)

Primjer 2

Za udarce ćemo promijeniti R1 na 10 Kohms. Sada će odgovor biti 379 uAmp

Put do odgovora: I = 4,82/(10000+2700) = 4,82/12700 = 379 uAmps

Primjer 3

Posljednji primjer prakse R1 = 0,1 Kohms Sada će odgovor biti 1,721 mAmps ili 1721 uArmps

Put do odgovora: I = 4,82/(100+2700) = 4,82/2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Nadamo se da vidite da je R1 u posljednjem primjeru bio mali, struja ili pojačala su veća od prethodna dva primjera. Ovo povećanje struje znači da kroz krug prolazi više elektrona. Sada želimo saznati koliki će napon biti u točki sonde na gornjoj slici. Sonda je postavljena između R1 i R2 …… Kako možemo odrediti tamošnji napon ?????

Pa, Ohmov zakon kaže da napon u zatvorenom krugu mora biti = 0 V. S tom izjavom što se onda događa s naponom iz izvora baterije? Svaki otpornik oduzima napon za neki postotak. Kako koristimo vrijednosti primjera 1 u primjeru 4, možemo izračunati koliko je napona oduzeto u R1 i R2.

Primjer 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohma = 2,4084 V V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2,7 Kohms = 2,4084 V

Zaokružit ćemo 2,4084 na 2,41 volti

Sada znamo koliko volti oduzima svaki otpornik. Koristimo GND sysmbol (Naopako trokut) da kažemo 0 Volti. Ono što se sada događa, 4,82 V proizvedeno iz baterije putuje do R1, a R1 oduzima 2,41 V. Točka sonde sada će imati 2,41 V koja zatim putuje do R2, a R2 oduzima 2,41 V. Gnd tada ima 0 volti koji putuju do baterije koja zatim proizvodi 4,82 volti i ponavlja ciklus.

Točka sonde = 2,41 Volta

Primjer 5 (koristit ćemo se vrijednostima iz primjera 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Ohma = 3,79 Volta

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Ohma = 1,03 Volta

Točka sonde = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 Volta

Ohmov zakon = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

Primjer 6 (koristit ćemo se vrijednostima iz primjera 3)

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

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

Napon točke sonde = 3,1 Volta

Put do točke sonde odgovora = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 V

Alternativni način izračunavanja napona u točki sonde: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

Korak 4: Primjer iz stvarnog života

Ako prije niste koristili Nscope, posjetite Nscope.org

S Nscopeom sam jedan kraj otpornika od 2,7Kohm postavio u utor za kanal 1, a drugi kraj na utor za tračnicu +5V. Zatim sam stavio drugi otpornik na drugi utor za Kanal 1, a drugi kraj na utor GND tračnice. Budite oprezni da se krajevi otpornika ne spoje na +5V tračnicu i GND vodilicu jer biste mogli ozlijediti svoj Nscope ili zapaliti nešto.

Što se dogodi kada zajedno spojite 'kratke' tračnice +5V na GND, otpor ide na 0 Ohma

I = V/R = 4,82/0 = beskonačnost (vrlo veliki broj)

Tradicionalno ne želimo da se struja približava beskonačnosti jer uređaji ne mogu podnijeti beskonačnu struju i imaju tendenciju da se zapale. Srećom, Nscope ima visoku strujnu zaštitu koja, nadamo se, sprječava požare ili oštećenja nscope uređaja.

Korak 5: Test stvarnog života iz primjera 1

Nakon što se sve postavi, vaš bi Nscope trebao pokazati vrijednost od 2,41 Volta kao prva slika gore. (svaka glavna linija iznad kartice kanala 1 ima 1 volti, a svaka sporedna linija 0,2 volta) Ako uklonite R2, otpornik koji povezuje kanal 1 s GND šinom, crvena linija će ići do 4,82 volta kao na prvoj slici gore.

Na drugoj gornjoj slici možete vidjeti da predviđanje LTSpice -a zadovoljava naše izračunato predviđanje koje zadovoljava naše rezultate testova iz stvarnog života.

Čestitamo, osmislili ste svoj prvi krug. Spojevi otpornika serije.

Isprobajte druge vrijednosti otpora, kao u primjerima 2 i 3, da vidite odgovaraju li vaši izračuni stvarnim rezultatima. Također vježbajte i druge vrijednosti, ali pazite da vaša struja ne pređe 0,1 Ampera = 100 mAmps = 100 000 uAmps

Slijedite me ovdje na uputama i na tinee9.com