Tinee9: resistències de la sèrie: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Nivell de tutoria: nivell d’entrada.

Exempció de responsabilitat: Si us plau, demaneu als pares / tutors que vegeu si sou un nen, perquè si no teniu cura, podeu provocar un incendi.

El disseny electrònic es remunta al telèfon, a la bombeta, a les plantes alimentades en corrent altern o corrent continu, etc.

Avui amb Tinee9 coneixerem les resistències. No aprendrem codis de color per a resistències, ja que hi ha dos estils de paquet: Thruhole i SMD resistor, cadascun dels quals té codis propis o no.

Visiteu Tinee9.com per obtenir altres lliçons i tecnologia interessant.

Pas 1: materials

Materials:

Nscope

Assortiment de resistències

Ordinador (que es pot connectar a Nscope)

LTSpice (programari

A continuació hi ha un enllaç a l’assortiment Nscope and Resistor:

Kit

Pas 2: resistències

Les resistències són com canonades que permeten passar l'aigua. Però diferents mides de canonades permeten que hi circuli una quantitat diferent d’aigua. Exemple: una canonada gran de 10 polzades permetrà que hi circuli més aigua que una canonada d’1 polzada. El mateix amb una resistència, però cap enrere. Si teniu una resistència de gran valor, menys electrons podran passar. Si teniu un valor de resistència petit, és possible que tingueu més electrons per passar.

Ohms és la unitat d’una resistència. Si voleu aprendre la història de com l’ohm es va convertir en la unitat que porta el nom del físic alemany Georg Simon Ohm, aneu a aquesta wiki

Intentaré que sigui tan senzill.

La llei d’Ohm és una llei universal que tot compleix: V = I * R

V = Voltatge (energia potencial. La unitat és el voltatge)

I = Corrent (termes simples nombre d'electrons que flueixen. La unitat és Amperes)

R = Resistència (la mida de la canonada, però més petita, és més gran i més gran és més petita. Si coneixeu la divisió, la mida de la canonada = 1 / x on x és el valor de resistència. La unitat és Ohms)

Pas 3: Matemàtiques: Exemple de resistència de sèries

Així doncs, a la imatge anterior es mostra una captura de pantalla d’un model LTspice. LTSpice és un programari que ajuda els enginyers elèctrics i els hobby a dissenyar un circuit abans de construir-lo.

Al meu model, he col·locat una font de tensió (per exemple, bateria) al costat esquerre amb el + i - en un cercle. Llavors vaig dibuixar una línia cap a una cosa en zig zag (es tracta d’una resistència) amb R1 per sobre. Després vaig dibuixar una altra línia cap a una altra resistència amb R2 per sobre. Vaig dibuixar l’última línia cap a l’altre costat de la font de tensió. Per últim, he col·locat un triangle capgirat a la línia inferior del dibuix que representa Gnd o punt de referència del circuit.

V1 = 4,82 V (tensió del carril + 5V de Nscope des d'USB)

R1 = 2,7 Kohms

R2 = 2,7 Kohms

Jo =? Amplificadors

Aquesta configuració s’anomena circuit en sèrie. Per tant, si volem conèixer el corrent o el nombre d’electrons que flueixen al circuit, sumem R1 i R2 junts, que al nostre exemple = 5,4 Kohms

Exemple 1

Així doncs, V = I * R -> I = V / R -> I = V1 / (R1 + R2) -> I = 4,82 / 5400 = 0,000892 Amps o 892 uAmps (sistema mètric)

Exemple 2

Per patades canviarem R1 a 10 Kohms. Ara la resposta serà de 379 uAmps

Camí de resposta: I = 4,82 / (10000 + 2700) = 4,82 / 12700 = 379 uAmps

Exemple 3

Últim exemple de pràctica R1 = 0,1 Kohms Ara la resposta serà de 1.721 mAmps o 1721 uArmps

Camí de resposta: I = 4,82 / (100 + 2700) = 4,82 / 2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Amb sort, veieu que, ja que R1 en l'últim exemple era petit, el corrent o els amplificadors eren més grans que els dos exemples anteriors. Aquest augment del corrent significa que hi ha més electrons que circulen pel circuit. Ara volem esbrinar quina serà la tensió en el punt de la sonda de la imatge superior. La sonda es troba entre R1 i R2 … Com es calcula la tensió allà ?????

Bé, la llei d'Ohms diu que la tensió en un circuit tancat ha de = 0 V. Amb aquesta afirmació, què passa amb la tensió de la font de la bateria? Cada resistència elimina el voltatge en algun percentatge. A mesura que utilitzem els valors de l’exemple 1 a l’exemple 4, podem calcular quanta tensió s’elimina a R1 i R2.

Exemple 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

Arrodonirem de 2.4084 a 2.41 volts

Ara sabem quants volts s’estan eliminant cada resistència. Utilitzem el símbol GND (triangle cap per avall) per dir 0 volts. Què passa ara, els 4,82 volts produïts a partir de la bateria es desplacen a R1 i R1 s’allunya de 2,41 volts. El punt de sonda ara tindrà 2,41 volts, que després viatjarà a R2 i R2 eliminarà 2,41 volts. Aleshores, Gnd té 0 volts que es desplacen fins a la bateria, que produeix 4,82 volts i repeteix el cicle.

Punt de sonda = 2,41 volts

Exemple 5 (utilitzarem valors de l'exemple 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 ohms = 3,79 volts

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

Punt de sonda = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 volts

Llei d’Ohms = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

Exemple 6 (utilitzarem valors de l'exemple 3)

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

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

Tensió del punt de sonda = 3,1 volts

Camí cap a la resposta Punt de sonda = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 volts

Manera alternativa de punt de sonda de càlcul de la tensió: Vp = V * (R2) / (R1 + R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

Pas 4: Exemple de la vida real

Si no heu utilitzat Nscope abans, consulteu Nscope.org

Amb el Nscope vaig col·locar un extrem d’una resistència de 2,7 Kohm en una ranura del Canal 1 i l’altre extrem a la ranura del carril + 5V. Després vaig col·locar una segona resistència en una altra ranura del canal 1 i l’altre extrem a la ranura del ferrocarril GND. Aneu amb compte de no tenir els extrems de la resistència al carril + 5V i al carril GND o pot fer mal al Nscope o prendre alguna cosa al foc.

Què passa quan els carrils "curts" de + 5V a GND junts, la resistència va a 0 ohms

I = V / R = 4,82 / 0 = infinit (nombre molt gran)

Tradicionalment no volem que el corrent s’acosti a l’infinit perquè els dispositius no poden gestionar el corrent infinit i tendeixen a prendre foc. Per sort, Nscope té una protecció de corrent elevada per, amb sort, evitar incendis o danys al dispositiu nscope.

Pas 5: prova de la vida real de l'exemple 1

Quan estigueu configurat, el vostre Nscope us mostrarà el valor de 2,41 volts, com la primera imatge anterior. (cada línia principal per sobre de la pestanya del canal 1 és d'1 volts i cada línia menor és de 0,2 volts) Si elimineu R2, la resistència que connecta el canal 1 al carril GND, la línia vermella pujarà a 4,82 volts, com a la primera imatge superior.

A la segona imatge superior podeu veure la predicció de LTSpice que compleix la nostra predicció calculada que compleix els resultats de les proves reals de la nostra vida real.

Enhorabona, heu dissenyat el vostre primer circuit. Sèrie Connexions de resistències.

Proveu altres valors de resistència com a l'exemple 2 i l'exemple 3 per veure si els vostres càlculs coincideixen amb els resultats de la vida real. També practiqueu altres valors, però assegureu-vos que el vostre corrent no superi els 0,1 amperes = 100 mAmps = 100, 000 uAmps

Seguiu-me aquí a instructables i a tinee9.com