Давайте начнем с того, что такое закон Ома и как он применяется к нашей теме сегодня. Закон Ома был назван в честь Георга Ома, который обнаружил, что ток, протекающий через проводник, напрямую связан с напряжением и сопротивлением. Это означает, что напряжение может быть определено путем умножения тока и сопротивления в цепи или компоненте.
Примеры: U = I × R, R = U / I, I = U / R
Вот:
U = напряжение
I = ток
R = сопротивление
Как это можно применить к цепи? Прежде всего, нам необходимо определить, является ли схема последовательной или параллельной, поскольку у них обоих есть свои правила определения общей суммы для каждого значения. Уравнения для последовательного соединения следующие (где «C» ниже обозначает емкость):
U T = U 1 + U 2 + ...
I T = I 1 = I 2 = ...
R T = R 1 + R 2 + ...
1 / C T = 1 / C 1 + 1 / C 2 + ...
На рисунке ниже показано последовательное соединение, для которого даны только несколько значений. Используя приведенные выше уравнения для последовательного соединения в сочетании с законом Ома, мы можем вычислить все значения.
На следующем рисунке показана таблица с правильными значениями для всех размеров. Сначала мы должны добавить все значения сопротивления, чтобы получить общую сумму 8,1 кОм. Учитывая, что общее напряжение составляет 12 В, мы можем изменить уравнение для расчета общего тока следующим образом: (12 В) / (8100 Ом) = 0,00148 А или 1,48 мА. Этот ток остается неизменным по всей цепи, так как это последовательное соединение. Таким образом, у нас есть все значения тока и сопротивления и теперь мы можем использовать U = I x R для расчета всех уровней напряжения. Мы используем P = I x U для вычисления мощности (P). Видите, это так просто.
Теперь давайте посмотрим на уравнения для параллельного соединения:
U T = U 1 = U 2 = ...
Я Т = Я 1 + Я 2 + ...
1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + ...
C T = C 1 + C 2 + ...
Что изменилось? При параллельном соединении общее напряжение соответствует напряжению на каждой линии цепи. Электричество добавляется для определения общей суммы. Уравнения для сопротивления и емкости меняются местами.
Ниже приведен график для параллельного соединения с некоторыми заданными значениями. Используя приведенные выше уравнения для параллельных цепей в сочетании с законом Ома, мы можем вычислить все значения.
Следующий граф содержит таблицу со всеми соответствующими значениями. мы знаем, в этот момент, что напряжение составляет 10 В, поэтому мы заполнили значение. На следующем шаге мы можем вычислить общее сопротивление, а именно следующим образом: 1 / (330 Ω) + 1 / (1200 Ом) + 1 / (4700 Ом) + 1 / (6800 Ω) = 0,0042234 / Ω. Затем мы формируем обратные эту сумму и получить 236.96 Ом. Для того, чтобы найти остальные переменные, мы можем использовать закон Ома. I = V / R дает нам соответствующие текущие общие достоинства. Затем мы используем P = I х U снова для расчета значений производительности.
Возможно, вы заметили, что мы применили не все уравнения для рядов и параллелей, а вместо этого закон Ома для некоторых. Их можно комбинировать для проверки правильности начального результата. Уравнения имеют важное значение для схемотехники, поэтому крайне важно изучать их при работе с электроникой. Но не отчаивайтесь: Digi-Key предлагает онлайн некоторые калькуляторы, которые могут помочь вам в этом. Практика делает совершенным. Удачи в учебе!