Tinee9: Ellenállások sorozatban: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Oktató szint: Belépési szint.

Jogi nyilatkozat: Kérjük, hogy szülő/gondviselő figyelje, ha gyermek, mert tüzet okozhat, ha nem vigyáz.

Az elektronikus tervezés visszanyúlik a telefonhoz, az izzóhoz, a váltakozó áramú vagy egyenáramú erőművekhez stb.

Ma a Tinee9 segítségével az ellenállásokról fogunk tanulni. Nem fogjuk megtanulni az ellenállások színkódjait, mert kétféle csomag létezik: Thruhole és SMD ellenállás, amelyek mindegyikének saját vagy nincs kódja.

Kérjük, látogasson el a Tinee9.com oldalra, ahol további leckéket és klassz technikákat talál.

1. lépés: Anyagok

Anyagok:

Nscope

Ellenállás választék

Számítógép (amely csatlakozhat az Nscope -hoz)

LTSpice (szoftver

Az alábbi linken megtalálható az Nscope és az ellenállás választék:

Készlet

2. lépés: Ellenállások

Az ellenállások olyanok, mint a csövek, amelyek lehetővé teszik a víz átáramlását. De a különböző méretű csövek különböző mennyiségű vizet engednek át rajta. Például egy nagy 10 hüvelykes cső több vizet enged át rajta, mint egy 1 hüvelykes cső. Ugyanez a helyzet az ellenállással, de visszafelé. Ha nagy értékű ellenállása van, a kevesebb elektron képes átfolyni. Ha kicsi az ellenállás értéke, akkor több elektronon keresztül áramolhat.

Az ohm az ellenállás egysége. Ha szeretné megtudni annak történetét, hogyan lett az ohm Georg Simon Ohm német fizikusról elnevezett egység, látogasson el erre a wikire

Megpróbálom ezt egyszerűvé tenni.

Az Ohm -törvény egyetemes törvény, amelyet minden betart: V = I*R

V = feszültség (potenciális energia. Egység volt)

I = áram (egyszerű áramokkal áramló elektronok száma. Az egység amper)

R = Ellenállás (A cső mérete, de a kisebb nagyobb és a nagyobb kisebb. Ha ismeri az osztást, akkor a cső mérete = 1/x ahol x az ellenállás értéke. Egység ohm)

3. lépés: Matematika: Sorozat ellenállási példa

Tehát a fenti képen egy LTspice modell képernyőképe látható. Az LTSpice olyan szoftver, amely segít villamosmérnököknek és hobbi embereknek áramkört tervezni, mielőtt felépítik.

Modellemben egy feszültségforrást (pl. Elem) helyeztem el a bal oldalon, a + és - körrel. Ezután húztam egy vonalat egy cikcakkos dologra (ez egy ellenállás), és R1 fölötte. Aztán egy másik vonalat húztam egy másik ellenállásba, felette R2 -vel. Az utolsó sort a feszültségforrás másik oldalára húztam. Végül egy fejjel lefelé fordított háromszöget helyeztem el a rajz alsó sorára, amely a Gnd vagy az áramkör referenciapontját jelenti.

V1 = 4,82 V (Nscope +5V sínfeszültség USB -ről)

R1 = 2,7 ohm

R2 = 2,7 ohm

Én =? Erősítők

Ezt a konfigurációt soros áramkörnek nevezik. Tehát ha tudni akarjuk az áramkörben áramló elektronok áramát vagy számát, akkor R1 és R2 összeadjuk, ami példánkban = 5,4 Kohms

1. példa

Tehát V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 amper vagy 892 uAmp (metrikus rendszer)

2. példa

Rúgások esetén az R1 -et 10 Kohm -ra cseréljük. Most a válasz 379 uAmp lesz

Út a válaszhoz: I = 4,82/(10000+2700) = 4,82/12700 = 379 uAmp

3. példa

Utolsó gyakorlat példa R1 = 0,1 Kohms Most a válasz 1,721 mAmp vagy 1721 uArmps lesz

Út a válaszhoz: I = 4,82/(100+2700) = 4,82/2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Remélhetőleg látja, hogy mivel az utolsó példában az R1 kicsi volt, az áram vagy az erősítők nagyobbak voltak, mint az előző két példa. Ez az áramnövekedés azt jelenti, hogy több elektron áramlik át az áramkörön. Most szeretnénk megtudni, hogy mekkora lesz a feszültség a szonda pontján a fenti képen. A szonda az R1 és az R2 közé van állítva …… Hogyan határozzuk meg az ottani feszültséget ?????

Nos, az Ohms -törvény szerint a zárt áramkörben lévő feszültségnek 0 V -nak kell lennie. Ezzel a kijelentéssel mi történik az akkumulátorforrásról érkező feszültséggel? Minden ellenállás bizonyos százalékkal leveszi a feszültséget. Mivel a 4. példában az 1. példa értékeit használjuk, kiszámíthatjuk, hogy mennyi feszültséget vesznek el R1 és R2 esetén.

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

2,4084-2,41 voltot kerekítünk

Most már tudjuk, hogy mennyi feszültséget vesz el minden ellenállás. A GND sysmbol (felfelé irányuló háromszög) segítségével 0 V -ot mondunk. Ami most történik, az akkumulátorból előállított 4,82 V feszültség R1 -re áramlik, R1 pedig 2,41 V -ot vesz igénybe. A szondapont most 2,41 voltos lesz, ami ezután R2 -re megy, és R2 2,41 voltot vesz el. A Gnd ekkor 0 voltos feszültséget vezet az akkumulátorhoz, amely azután 4,82 voltot termel és megismétli a ciklust.

A szonda pontja = 2,41 volt

5. példa (a 2. példa értékeit fogjuk használni)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 ohm = 3,79 volt

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 ohm = 1,03 volt

Szonda pont = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 volt

Ohm -törvény = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

6. példa (a 3. példa értékeit fogjuk használni)

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

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

A szonda pont feszültsége = 3,1 volt

Út a válaszhoz Szonda pont = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 volt

Szondapont alternatív módja a feszültség kiszámítására: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

4. lépés: Példa a valós életre

Ha még nem használta az Nscope -ot, keresse fel az Nscope.org oldalt

Az Nscope segítségével a 2.7Kohm ellenállás egyik végét az 1. csatorna nyílásába helyeztem, a másik végét pedig a +5V sínnyílásba. Ezután egy második ellenállást helyeztem egy másik 1 -es csatorna nyílásba, a másik végét pedig a GND sínnyílásba. Ügyeljen arra, hogy az ellenállás végei ne érintkezzenek a +5 V sín és a GND sín érintkezésével, különben megsérülhet az Nscope, vagy meggyulladhat.

Mi történik, ha a +5V -ot rövidre zárjuk a GND sínekkel együtt, az ellenállás 0 Ohm lesz

I = V/R = 4,82/0 = végtelen (nagyon nagy szám)

Hagyományosan nem akarjuk, hogy az áram közelítsen a végtelenhez, mert az eszközök nem tudják kezelni a végtelen áramot, és hajlamosak lángra lobbanni. Szerencsére az Nscope nagy áramvédelemmel rendelkezik, hogy remélhetőleg megakadályozza a tüzet vagy az nscope eszköz károsodását.

5. lépés: Az 1. példa valós életbeli tesztje

Az összes beállítás után az Nscope -nak a fenti első képhez hasonlóan meg kell jelenítenie a 2,41 volt értékét. (minden fő vonal az 1. csatorna lapja felett 1 volt, és minden mellékvonal 0,2 volt) Ha eltávolítja az R2 -t, az ellenállást, amely az 1. csatornát a GND sínhez köti, a piros vonal 4,82 voltra emelkedik, mint a fenti első képen.

A fenti második képen láthatja, hogy az LTSpice előrejelzése megfelel a kiszámított előrejelzésünknek, amely megfelel a valós életben kapott teszt eredményeinknek.

Gratulálok, hogy megtervezted az első áramkört. Soros ellenállás csatlakozások.

Próbálja ki az ellenállás más értékeit, például a 2. és a 3. példában, hogy megnézze, megfelelnek -e a számítások a valós eredményeknek. Gyakoroljon más értékeket is, de győződjön meg arról, hogy az áram nem haladja meg a 0,1 A = 100 mAmp = 100 000 uAmp értéket

Kérem, kövessen engem itt az utasításokon és a tinee9.com oldalon