Tinee9: Weerstande in reeks: 5 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Tutoriaalvlak: intreevlak.

Disclaimer: laat 'n ouer/voog kyk as u 'n kind is, want u kan 'n brand veroorsaak as u nie versigtig is nie.

Elektroniese ontwerp gaan terug na die telefoon, gloeilamp, elektriese installasies in AC of DC, ens. In alle elektronika loop u drie basiese komponente raak: Weerstand, kondensator, induktor.

Met Tinee9 gaan ons vandag leer oor weerstande. Ons leer nie kleurkodes vir weerstande nie, want daar is twee pakketstyle: deurgat en SMD -weerstand wat elk hul eie of geen kodes het nie.

Besoek Tinee9.com vir ander lesse en tegnologie.

Stap 1: materiaal

Materiaal:

Nskoop

Weerstandsassortiment

Rekenaar (wat kan koppel aan Nscope)

LTSpice (sagteware

Hieronder is 'n skakel na die Nscope en Resistor -assortiment:

Kit

Stap 2: Weerstande

Weerstande is soos pype wat water deurlaat. Maar verskillende pypgroottes laat 'n ander hoeveelheid water daardeur vloei. Byvoorbeeld, 'n groot pyp van 10 duim sal meer water daardeur laat vloei as 'n pyp van 1 duim. Dieselfde ding met 'n weerstand, maar agteruit. As u 'n weerstand met 'n groot waarde het, sal die minder elektrone daardeur kan vloei. As u 'n klein weerstandswaarde het, het u moontlik meer elektrone om deur te vloei.

Ohm is die eenheid vir 'n weerstand. Gaan na hierdie wiki as u die geskiedenis wil leer van hoe die ohm die eenheid geword het wat vernoem is na die Duitse fisikus Georg Simon Ohm.

Ek sal probeer om dit eenvoudig te hou.

Ohm se wet is 'n universele wet waaraan alles voldoen: V = I*R

V = Spanning (potensiële energie. Eenheid is volt)

I = stroom (eenvoudige terme aantal elektrone wat vloei. Eenheid is ampère)

R = Weerstand (pypgrootte, maar kleiner is groter en groter is kleiner. As u die verdeling ken, dan is die pypgrootte = 1/x waar x die weerstandswaarde is. Eenheid is ohm)

Stap 3: Wiskunde: Voorbeeld van reeksweerstand

In die foto hierbo is 'n skermkiekie van 'n LTspice -model. LTSpice is sagteware wat elektriese ingenieurs en stokperdjies help om 'n stroombaan te ontwerp voordat hulle dit bou.

In my model het ek 'n spanningsbron (bv. Battery) aan die linkerkant geplaas met die + en - in 'n sirkel. Ek trek toe 'n lyn na 'n zig -zag ding (dit is 'n weerstand) met R1 daarbo. Toe trek ek 'n ander lyn na 'n ander weerstand met R2 daarbo. Ek het die laaste lyn na die ander kant van die spanningsbron getrek. Laastens het ek 'n onderstebo driehoek op die onderste lyn van die tekening geplaas, wat Gnd of verwysingspunt van die kring voorstel.

V1 = 4.82 V (Nscope's +5V railspanning vanaf USB)

R1 = 2,7Kohms

R2 = 2,7Kohms

Ek =? Amps

Hierdie opset word 'n seriekring genoem. As ons dus die stroom of aantal elektrone in die stroombaan wil weet, tel ons R1 en R2 bymekaar, wat in ons voorbeeld = 5,4 Kohms is

Voorbeeld 1

Dus V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4.82/5400 = 0.000892 Amps of 892 uAmps (metrieke stelsel)

Voorbeeld 2

Vir skoppe gaan ons R1 na 10 Kohms verander. Nou sal die antwoord 379 uAmps wees

Pad na antwoord: I = 4.82/(10000+2700) = 4.82/12700 = 379 uAmps

Voorbeeld 3

Laaste praktykvoorbeeld R1 = 0.1 Kohms Nou sal die antwoord 1.721 mAmps of 1721 uArmps wees

Pad na antwoord: I = 4.82/(100+2700) = 4.82/2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

Hopelik sien u dat, aangesien R1 in die laaste voorbeeld klein was, die stroom of versterkers groter was as die vorige twee voorbeelde. Hierdie toename in stroom beteken dat daar meer elektrone deur die stroombaan vloei. Nou wil ons uitvind wat die spanning sal wees by die sondepunt in die prent hierbo. Die sonde is tussen R1 en R2 ingestel …. Hoe kan ons die spanning daar uitvind ?????

Die Ohms -wet sê: Spanning in 'n geslote stroombaan moet = 0 V. Wat gebeur dan met die spanning van die batterybron af met die stelling? Elke weerstand neem die spanning met 'n persentasie weg. Terwyl ons voorbeeld 1 -waardes in voorbeeld 4 gebruik, kan ons bereken hoeveel spanning in R1 en R2 weggeneem word.

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

Ons rond 2.4084 tot 2.41 Volt

Nou weet ons hoeveel volt deur elke weerstand weggeneem word. Ons gebruik die GND -sysmbol (onderstebo driehoek) om 0 Volt te sê. Wat nou gebeur, loop die 4,82 volt wat uit die battery geproduseer word na R1 en R1 neem 2,41 volt weg. Sondapunt sal nou 2,41 volt hê wat dan na R2 beweeg en R2 2,41 volt wegneem. Gnd het dan 0 volt wat na die battery beweeg, en dan produseer die battery 4,82 volt en herhaal die siklus.

Sondepunt = 2,41 Volt

Voorbeeld 5 (ons sal waardes uit voorbeeld 2 gebruik)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 Ohms = 3,79 Volt

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 Ohms = 1,03 Volt

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

Ohms Wet = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 V

Voorbeeld 6 (ons sal waardes uit voorbeeld 3 gebruik)

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

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

Sondepuntspanning = 3.1 Volt

Pad na Antwoord Probe Point = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 Volt

Probe Punt alternatiewe manier om spanning te bereken: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

Stap 4: Voorbeeld van die werklike lewe

Raadpleeg Nscope.org as u nog nie die Nscope gebruik het nie

Met die Nscope het ek die een kant van 'n 2.7Kohm -weerstand in 'n kanaal 1 -gleuf geplaas en die ander kant op die +5V -spoorgleuf. Ek plaas toe 'n tweede weerstand op 'n ander kanaal 1 -gleuf en die ander kant op die GND -spoorgleuf. Wees versigtig dat die eindpunte van die weerstand nie aan die +5V -rail en GND -rail raak nie, anders kan u u Nscope seermaak of iets aan die brand steek.

Wat gebeur as u saam +5V na GND -rails 'kort', die weerstand gaan na 0 Ohm

I = V/R = 4.82/0 = oneindig (baie groot getal)

Tradisioneel wil ons nie hê dat stroom oneindig moet nader nie, want toestelle kan nie oneindige stroom hanteer nie en is geneig om aan die brand te raak. Gelukkig het Nscope 'n hoë stroombeskerming om hopelik brande of skade aan die toestel te voorkom.

Stap 5: Werklike toets van voorbeeld 1

Sodra alles opgestel is, moet u Nscope u die waarde van 2,41 volt wys, soos die eerste prent hierbo. (elke hooflyn bo kanaal 1 -oortjie is 1 volt en elke klein lyn is 0,2 volt) As u R2, die weerstand wat kanaal 1 met die GND -spoor verbind, verwyder, styg die rooi lyn tot 4,82 volt soos in die eerste prent hierbo.

Op die tweede foto hierbo kan u sien dat LTSpice -voorspelling voldoen aan ons berekende voorspelling wat voldoen aan ons resultate van die werklike lewe.

Geluk, jy het jou eerste baan ontwerp. Reeksweerstandsverbindings.

Probeer ander weerstandswaardes, soos in voorbeeld 2 en voorbeeld 3, om te sien of u berekeninge ooreenstem met die werklike resultate. Oefen ook ander waardes, maar maak seker dat u stroom nie 0.1 Amp = 100 mA = 100.000 uAmps oorskry nie

Volg my asseblief hier op instructables en op tinee9.com