محتوا

• مراحل
• مشاوره

قبل از اینکه بتوانید ولتاژ مقاومت را محاسبه کنید ، ابتدا باید تعیین کنید که از چه نوع مدار استفاده می شود. اگر نیاز به مرور اصول دارید یا برای درک انواع مدارها به کمک کمی نیاز دارید ، با قسمت اول شروع کنید. در غیر این صورت ، آن را نادیده بگیرید و به متن مربوط به نوع مدار مورد نیاز خود بروید.

مراحل

قسمت 1 از 3: درک مدارهای الکتریکی

1. 

   درباره مدارها بیاموزید. به مدار این مدار فکر کنید: تصور کنید در حال ریختن یک کیسه مغز ذرت در یک کاسه هستید. هر دانه ذرت یک الکترون (الکترون) است و جریان دانه ای که به کاسه می رود یک جریان الکتریکی است. وقتی از خطوط صحبت می کنید ، با گفتن اینکه چند ذره در ثانیه در حال حرکت هستند ، آن را توصیف می کنید.

2. 

   
   
   به بارهای الکتریکی فکر کنید. الکترون ها بار "منفی" دارند. به این معنی که آنها جسمی با بار مثبت را جذب می کنند (یا به سمت آن حرکت می کنند) و جسمی با بار منفی را هل می دهند (یا از آن دور می شوند). از آنجا که همه آنها منفی هستند ، الکترون ها همیشه سعی می کنند یکدیگر را هل دهند و هر زمان ممکن پراکنده شود.

3. 

   
   
   ولتاژ را بفهمید. ولتاژ اختلاف بار بین دو نقطه است. هرچه اختلاف شارژ بیشتر باشد ، دو انتهای آن قویتر است. در زیر مثالی از باتری معمولی آورده شده است:
   • در باتری ، واکنش های شیمیایی اتفاق می افتد و الکترون ها جمع می شوند. این الکترونها به سمت انتهای منفی حرکت می کنند ، در حالی که نوک مثبت تقریبا در حالت خالی باقی می ماند (به آنها کاتد و آند گفته می شود). هرچه این فرآیند بیشتر طول بکشد ، ولتاژ بین دو سر بیشتر می شود.
   • هنگام سیم کشی بین کاتد و آند ، ناگهان الکترون در کاتد جای خالی دارد. آنها به سمت آند شلیک می کنند و جریان الکتریکی ایجاد می کنند. هرچه ولتاژ بیشتر باشد ، الکترونهای بیشتری در ثانیه به سمت آند حرکت می کنند.

4. 

   
   
   مفهوم مقاومت را درک کنید. Resistor ماهیتی دارد که نام آن نشان می دهد. هرچه مقاومت یک جسم بیشتر باشد ، عبور الکترون از آن دشوارتر است. این باعث کند شدن جریان الکتریکی می شود ، زیرا اکنون الکترون های کمتری می توانند از هر ثانیه عبور کنند.
   • مقاومت هر چیزی است که متعلق به یک مدار باشد و مقاومت را به مدار اضافه کند. شما می توانید یک "مقاومت" واقعی از یک منبع تغذیه بخرید ، اما در مشکلات مدار ، مقاومت معمولاً توسط یک لامپ یا هر ماده مقاومتی دیگری نشان داده می شود.

5. 

   قانون اوم را بخاطر بسپار. یک رابطه بسیار ساده وجود دارد که بین آمپر ، ولتاژ و مقاومت وجود دارد. آن را بنویسید یا بخاطر بسپارید - هنگام حل مشکلات مدار مجبورید مرتباً از آن استفاده کنید:
   • جریان = ولتاژ تقسیم بر مقاومت
   • معمولاً به صورت زیر نوشته می شود: I = / _R
   • به این فکر کنید که هنگام افزایش V (ولتاژ) یا R (مقاومت) چه اتفاقی می افتد. آیا با آنچه در توضیحات بالا آموخته اید مطابقت دارد؟
   تبلیغات

قسمت 2 از 3: ولتاژ مقاومت (مدار سری) را محاسبه کنید

1. 

   بفهمید مدار سریال چیست. مدار سریال به راحتی قابل شناسایی است. این فقط یک سیم پیچ بود ، و همه چیز پشت سر هم قرار گرفته بود. جریان در اطراف کل سیم پیچ حرکت می کند و به نوبه خود از هر یک از مقاومت ها یا اجزای تشکیل دهنده مدار عبور می کند.
   • آمپراژ در هر نقطه از مدار یکسان است.
   • هنگام محاسبه ولتاژ ، موقعیت مقاومت در مدار مهم نیست. می توانید موقعیت مقاومت را بگیرید و تغییر دهید ، ولتاژ هر مقاومت ثابت خواهد ماند.
   • یک مدار به عنوان مثال با مقاومت های سه سری را در نظر بگیرید: R₁، آر₂، و R₃. انرژی این مدار توسط یک باتری 12 ولت تامین می شود. ولتاژ هر مقاومت را پیدا خواهیم کرد.

2. 

   مقاومت را در کل مدار محاسبه کنید. تمام مقادیر مقاومت را در مدار جمع کنید. پاسخ مقاومت کامل مدار مدار است.
   • به عنوان مثال سه مقاومت R₁، آر₂، و R₃ مقاومت ها به ترتیب 2 Ω (اهم) ، 3 Ω و 5 Ω هستند. مقاومت مدار کامل 2 + 3 + 5 = 10 اهم است.

3. 

   آمپراژ را پیدا کنید. از قانون اهم برای یافتن دامنه جریان کل مدار استفاده کنید. به یاد داشته باشید که در مدار سری ، آمپر در تمام موقعیت ها یکسان است. هنگامی که خط را از این طریق محاسبه کردیم ، می توانیم از آن برای همه محاسبات استفاده کنیم.
   • قانون اهم می گوید که آمپر I = / _R. ولتاژ مدار کامل 12 ولت و مقاومت مدار کامل 10 اهم است. پاسخ این است که من = / ₁₀ = 1.2 آمپر

4. 

   قانون اهم را تغییر دهید تا ولتاژ پیدا کند. با استفاده از جبر اساسی ، می توانیم قانون اهم را تغییر دهیم تا ولتاژ را به جای آمپراژ پیدا کنیم:
   • من = / _R
   • IR = R / _R
   • IR = V
   • V = IR

5. 

   ولتاژ هر مقاومت را محاسبه کنید. ما از قبل مقدار مقاومت را می دانیم ، آمپراژ را می دانیم و از قبل معادله داریم. شماره را تغییر دهید و حل کنید. برای مثال ، ما باید موارد زیر را داشته باشیم:
   • دافعه R₁ = V₁ = (1.2A) (2Ω) = 2.4 ولت.
   • ولتاژ R₂ = V₂ = (1.2A) (3Ω) = 3.6 ولت.
   • ولتاژ R₃ = V₃ = (1.2A) (5Ω) = 6.0 ولت.

6. 

   پاسخ هایتان را بررسی کنید. در مدار سری ، ولتاژ کل در تمام مقاومت ها باید برابر ولتاژ مدار کامل باشد. تمام ولتاژهایی را که محاسبه کرده اید جمع کنید و ببینید آیا ولتاژ مدار کامل را دریافت می کنید یا خیر. اگر این کار نکرد ، برگردید و خطا را پیدا کنید.
   • در مثال ما: 2،4 + 3،6 + 6،0 = 12V ، که ولتاژ مدار کامل است.
   • اگر مجموع ولتاژها اندکی کمتر بود (مثلاً 11.97 به جای 12) ، احتمالاً عدد را در جایی گرد کرده اید. پاسخ شما هنوز درست است.
   • به یاد داشته باشید که ولتاژ ، اختلاف بار یا تعداد الکترون ها را اندازه گیری می کند. تصور کنید هنگام حرکت در امتداد یک مدار تعداد الکترونهایی را که می بینید در حال شمارش هستند. اگر شمارش صحیح باشد ، سرانجام کل بار الکترون ها را از ابتدا تا انتها به دست می آورید.
   تبلیغات

قسمت 3 از 3: ولتاژ مقاومت (مدار موازی) را محاسبه کنید

1. 

   بفهمید مدار موازی چیست. سیم را تصور کنید که یک انتهای آن روی باتری قرار دارد ، دیگری به دو سیم جداگانه تقسیم شده است. این دو سیم موازی با یکدیگر کار می کنند و سپس دوباره قبل از رسیدن به انتهای دیگر باتری دوباره وصل می شوند. اگر سیم و خط راست هر دو دارای یک مقاومت باشند ، دو مقاومت "به طور موازی" به هم متصل می شوند.
   • مدارهای موازی می توانند تعداد دلخواه سیم داشته باشند. این دستورالعمل برای مدارهای تقسیم شده به صد سیم صادق است و سپس کنار هم قرار می گیرد.

2. 

   به نحوه جریان جریان در مدار بیندیشید. در یک مدار موازی ، جریان از طریق تمام مسیرهایی که برای آنها تأمین می شود ، جریان می یابد. از سیم سمت چپ عبور کرده ، مقاومت را از سمت چپ عبور داده و به انتهای دیگر می رساند. در عین حال ، از طریق سیم در سمت راست ، از روی مقاومت راست و تا انتهای دیگر نیز عبور خواهد کرد. هیچ بخشی از جریان به طور موازی از طریق هر دو مقاومت به عقب یا جلو نمی رود.

3. 

   برای یافتن ولتاژ هر مقاومت از ولتاژ مدار کامل استفاده کنید. وقتی ولتاژ مدار کامل را می دانید ، یافتن ولتاژ هر مقاومت فوق العاده آسان خواهد بود. هر سیم موازی همان ولتاژ کل مدار را دارد. فرض کنید مدار با دو مقاومت به طور موازی از باتری 6 ولت تغذیه می کند. ولتاژ مقاومت چپ 6 ولت و ولتاژ مقاومت راست نیز 6 ولت خواهد بود. مهم نیست که مقدار مقاومت چقدر بزرگ است. برای درک دلیل ، بیایید مدار سریال ذکر شده در بالا را مرور کنیم:
   • به یاد داشته باشید که در مدارهای سری ، ولتاژ مدار کامل همیشه برابر با مجموع ولتاژ برای هر افت ولتاژ است.
   • هر مسیر جریان را به عنوان یک مدار سریالی در نظر بگیرید. همین مسئله درست است: با جمع کردن ولتاژ کل مقاومت ، در نهایت ولتاژ مدار کامل را بدست می آورید.
   • از آنجا که جریان از هر سیم فقط از طریق یک مقاومت عبور می کند ، ولتاژ آن مقاومت باید برابر با ولتاژ کل باشد.

4. 

   آمپراژ مدار کامل را محاسبه کنید. اگر مشکل ولتاژ مدار کامل را نشان ندهد ، باید چند مرحله دیگر را انجام دهید. با یافتن مقدار جریان عبوری از آن مدار شروع کنید. در یک مدار موازی ، جریان مدار کامل مجموع آمپراژ عبور از هر شاخه موازی است.
   • از نظر ریاضی: من_جمع = من₁ + من₂ + من₃...
   • اگر درک آن دشوار است ، تصور کنید یک لوله آب به دو قسمت تقسیم شده است. رواناب کل به سادگی مقدار آب جاری از هر لوله جمع شده به یکدیگر است.

5. 

   مقاومت را در کل مدار محاسبه کنید. در مدارهای موازی مقاومت ها از کارآیی بالایی برخوردار نیستند زیرا فقط جریان جریان یافته از طریق یک سیم یا چرخش را مسدود می کنند. در حقیقت ، هرچه مدارهای دور بیشتر باشد ، جریان راحت تر می تواند به انتهای دیگر برسد. برای یافتن مقاومت مدار کامل ، معادله زیر را حل کرده و R را پیدا کنید_جمع:
   • / _Rجمع = / _R1 + / _R2 + / _R3...
   • به عنوان مثال مدار با مقاومت های 2 اهم و 4 اهم را که به طور موازی سوار شده اند ، در نظر بگیرید. / _Rجمع = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R_جمع R_جمع = 1 / (3/4) = 4/3 = 1.33 ~ آغوش.

6. 

   ولتاژ حاصل از نتیجه بدست آمده را پیدا کنید. به یاد داشته باشید ، هنگامی که ولتاژ مدار کامل را پیدا کردیم ، ولتاژ هر سیم موازی را نیز پیدا کرده ایم. از قانون اهم استفاده کنید ، کل ولتاژ مدار را پیدا کنید. به عنوان مثال:
   • مداری را در نظر بگیرید که از خط 5 آمپر عبور می کند. مقاومت مدار کامل 1.33 اهم است.
   • طبق قانون اهم ، ما: I = V / R ، بنابراین: V = IR داریم.
   • V = (5A) (1.33Ω) = 6.65V.
   تبلیغات

مشاوره

• اگر مدار پیچیده ای با مقاومت های سری وجود داشته باشد و به طور موازی ، یا دو مقاومت نزدیک را انتخاب کنید. مقاومت ترکیبی آنها را با استفاده از قانون مقاومت موازی یا سری مناسب پیدا کنید. در این مرحله ، می توانید آنها را به عنوان یک مقاومت واحد در نظر بگیرید. این کار را تا رسیدن مدار ساده با مقاومت انجام دهید یا موازی، یا سریال
• ولتاژ یک مقاومت را اغلب "افت ولتاژ" می نامند.
• اصطلاحات را بفهمید:
  • مدار - متشکل از قسمتهایی است که مدار را تشکیل می دهد (مانند مقاومتها ، خازنها و سلف ها) که توسط سیمها به هم متصل شده اند و جریانی می تواند در آن جریان یابد
  • مقاومت ها - قطعاتی که می توانند جریان را کاهش یا تداخل کنند
  • جریان الکتریکی - بار الکتریکی که به سیم می رود ، واحد: آمپر ، A
  • ولتاژ - کاری که برای جابجایی ذره باردار انجام شده است. واحد: ولت ، V
  • مقاومت یک جسم - اندازه گیری مقاومت آن در برابر جریان ؛ واحد: آغوش ، Ω