Lahat ng mga elektronikong device ay naglalaman ng mga resistor bilang kanilang pangunahing elemento. Ito ay ginagamit upang baguhin ang dami ng kasalukuyang sa isang de-koryenteng circuit. Inilalahad ng artikulo ang mga katangian ng mga resistor at mga pamamaraan para sa pagkalkula ng kanilang kapangyarihan.
Resistor Assignment
Gumagamit ang mga resistor para i-regulate ang current sa mga electrical circuit. Ang property na ito ay tinukoy ng Ohm's Law:
I=U/R (1)
Mula sa formula (1) malinaw na nakikita na ang mas mababa ang resistensya, mas malakas ang pagtaas ng kasalukuyang, at vice versa, mas maliit ang halaga ng R, mas malaki ang kasalukuyang. Ito ang ari-arian ng electrical resistance na ginagamit sa electrical engineering. Batay sa formula na ito, gumagawa ng mga kasalukuyang divider circuit, na malawakang ginagamit sa mga de-koryenteng device.
Sa circuit na ito, ang kasalukuyang mula sa pinagmulan ay nahahati sa dalawa, inversely proportional sa resistances ng mga resistors.
Bukod sa kasalukuyang regulasyon, ang mga resistor ay ginagamit sa mga divider ng boltahe. Sa kasong ito, ginamit muli ang batas ng Ohm, ngunit sa isang bahagyang naiibang anyo:
U=I∙R (2)
Mula sa formula (2) sumusunod na habang tumataas ang resistensya, tumataas ang boltahe. Ang ari-arian na itoginagamit upang bumuo ng mga circuit ng divider ng boltahe.
Mula sa diagram at formula (2) malinaw na ang mga boltahe sa mga resistor ay ibinahagi sa proporsyon sa mga resistensya.
Larawan ng mga resistor sa mga diagram
Ayon sa pamantayan, ang mga resistor ay inilalarawan bilang isang parihaba na may sukat na 10 x 4 mm at tinutukoy ng letrang R. Ang kapangyarihan ng mga resistor ay madalas na ipinahiwatig sa diagram. Ang imahe ng tagapagpahiwatig na ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pahilig o tuwid na mga linya. Kung ang kapangyarihan ay higit sa 2 watts, kung gayon ang pagtatalaga ay ginawa sa mga numerong Romano. Ito ay karaniwang ginagawa para sa wirewound resistors. Ang ilang mga estado, tulad ng Estados Unidos, ay gumagamit ng iba pang mga kombensiyon. Upang mapadali ang pag-aayos at pagsusuri ng circuit, ang kapangyarihan ng mga resistors ay madalas na ibinibigay, ang pagtatalaga kung saan ay isinasagawa alinsunod sa GOST 2.728-74.
Mga Detalye ng Device
Ang pangunahing katangian ng risistor ay ang nominal na pagtutol Rn, na ipinahiwatig sa diagram na malapit sa risistor at sa kaso nito. Ang yunit ng paglaban ay ohm, kiloohm at megaohm. Ang mga resistors ay ginawa gamit ang paglaban mula sa mga fraction ng isang ohm hanggang sa daan-daang megaohms. Mayroong maraming mga teknolohiya para sa produksyon ng mga resistors, lahat ng mga ito ay may parehong mga pakinabang at disadvantages. Sa prinsipyo, walang teknolohiyang magbibigay-daan sa ganap na tumpak na paggawa ng isang risistor na may ibinigay na halaga ng paglaban.
Ang pangalawang mahalagang katangian ay ang paglihis ng paglaban. Ito ay sinusukat sa % ng nominal R. Mayroong karaniwang hanay ng paglihis ng pagtutol: ±20, ±10, ±5, ±2, ±1% at higit pa hanggang samga halaga ±0.001%.
Ang susunod na mahalagang katangian ay ang kapangyarihan ng mga resistors. Sa panahon ng operasyon, umiinit sila mula sa kasalukuyang dumadaan sa kanila. Kung lumampas ang power dissipation sa pinahihintulutang halaga, mabibigo ang device.
Ang mga resistor ay nagbabago ng kanilang resistensya kapag pinainit, kaya para sa mga device na gumagana sa isang malawak na hanay ng temperatura, isa pang katangian ang ipinakilala - ang koepisyent ng temperatura ng pagtutol. Ito ay sinusukat sa ppm/°C, ibig sabihin, 10-6 Rn/°C (ika-milyong bahagi ng Rn ng 1°C).
Serye na koneksyon ng mga resistor
Maaaring ikonekta ang mga resistor sa tatlong magkakaibang paraan: series, parallel at mixed. Kapag konektado sa serye, ang kasalukuyang dumadaan sa lahat ng mga resistensya.
Sa ganitong koneksyon, ang kasalukuyang sa anumang punto sa circuit ay pareho, maaari itong matukoy ng batas ng Ohm. Ang kabuuang paglaban ng circuit sa kasong ito ay katumbas ng kabuuan ng mga paglaban:
R=200+100+51+39=390 Ohm;
I=U/R=100/390=0, 256 A.
Ngayon ay matutukoy mo na ang kapangyarihan kapag ang mga resistor ay konektado sa serye, ito ay kinakalkula ng formula:
P=I2∙R=0, 2562∙390=25, 55 W.
Ang kapangyarihan ng natitirang resistors ay tinutukoy sa parehong paraan:
P1=I2∙R1=0, 256 2∙200=13, 11 Mar;
P2=I2∙R2=0, 256 2∙100=6.55W;
P3=I2∙R3=0, 256 2∙51=3, 34W;
P4=I2∙R4=0, 256 2∙39=2, 55 Mar.
Kung idadagdag mo ang kapangyarihan ng mga resistors, makukuha mo ang buong P:
P=13, 11+6, 55+3, 34+2, 55=25, 55 Mar.
Parallel na koneksyon ng mga resistors
Sa isang parallel na koneksyon, ang lahat ng mga simula ng mga resistors ay konektado sa isang node ng circuit, at ang mga dulo sa isa pa. Sa koneksyon na ito, ang kasalukuyang mga sangay at dumadaloy sa bawat device. Ang magnitude ng kasalukuyang, ayon sa batas ng Ohm, ay inversely proportional sa resistances, at ang boltahe sa lahat ng resistors ay pareho.
Bago mo mahanap ang kasalukuyang, kailangan mong kalkulahin ang kabuuang conductivity ng lahat ng resistors gamit ang kilalang formula:
1/R=1/R1+1/R2+1/R3 +1/R4=1/200+1/100+1/51+1/39=0, 005+0, 01+0, 0196+0, 0256=0, 06024 1/Ohm.
Ang paglaban ay ang kapalit ng conductivity:
R=1/0, 06024=16.6 ohm.
Gamit ang batas ng Ohm, hanapin ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pinagmulan:
I=U/R=100∙0, 06024=6, 024 A.
Pag-alam sa kasalukuyang sa pamamagitan ng pinagmulan, hanapin ang kapangyarihan ng mga resistor na konektado sa parallel ng formula:
P=I2∙R=6, 0242∙16, 6=602, 3 Mar.
Ayon sa batas ng Ohm, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga resistor ay kinakalkula:
I1=U/R1=100/200=0.5A;
I2=U/R2=100/100=1 A;
I3=U/R1=100/51=1, 96A;
I1=U/R1=100/39=2, 56 A.
Maaaring gumamit ng bahagyang naiibang formula upang kalkulahin ang kapangyarihan ng mga resistor sa parallel na koneksyon:
P1=U2/R1=100 2/200=50W;
P2=U2/R2=100 2/100=100W;
P3=U2/R3=100 2/51=195.9W;
P4=U2/R4=100 2/39=256, 4 Mar.
Kung isasama mo ang lahat ng ito, makukuha mo ang kapangyarihan ng lahat ng resistors:
P=P1+ P2+ P3+ P 4=50+100+195, 9+256, 4=602, 3 Mar.
Halong koneksyon
Scheme na may halo-halong koneksyon ng mga resistors ay naglalaman ng serial at parallel na koneksyon sa parehong oras. Ang circuit na ito ay madaling i-convert sa pamamagitan ng pagpapalit ng parallel na koneksyon ng mga resistors sa mga serye. Para gawin ito, palitan muna ang mga resistance R2 at R6 sa kanilang kabuuang R2, 6, gamit ang formula sa ibaba:
R2, 6=R2∙R6/R 2+R6.
Sa parehong paraan, dalawang parallel resistors R4, R5 ay pinapalitan ng isang R4, 5:
R4, 5=R4∙R5/R 4+R5.
Ang resulta ay isang bago, mas simpleng circuit. Ang parehong mga scheme ay ipinapakita sa ibaba.
Ang kapangyarihan ng mga resistors sa isang mixed connection circuit ay tinutukoy ng formula:
P=U∙I.
Upang kalkulahin ang formula na ito, hanapin muna ang boltahe sa bawat resistensya at ang dami ng kasalukuyang dumadaan dito. Maaari kang gumamit ng isa pang paraan upang matukoy ang kapangyarihan ng mga resistors. Para ditoginagamit ang formula:
P=U∙I=(I∙R)∙I=I2∙R.
Kung alam lamang ang boltahe sa mga resistor, isa pang formula ang gagamitin:
P=U∙I=U∙(U/R)=U2/R.
Lahat ng tatlong formula ay kadalasang ginagamit sa pagsasanay.
Pagkalkula ng mga parameter ng circuit
Ang pagkalkula ng mga parameter ng circuit ay upang mahanap ang hindi kilalang mga alon at boltahe ng lahat ng mga sangay sa mga seksyon ng electrical circuit. Sa data na ito, maaari mong kalkulahin ang kapangyarihan ng bawat risistor na kasama sa circuit. Ang mga simpleng paraan ng pagkalkula ay ipinakita sa itaas, ngunit sa pagsasanay ay mas kumplikado ang sitwasyon.
Sa mga totoong circuit, ang koneksyon ng mga resistors na may isang bituin at isang delta ay madalas na matatagpuan, na lumilikha ng mga makabuluhang paghihirap sa mga kalkulasyon. Upang gawing simple ang gayong mga scheme, ang mga pamamaraan ay binuo para sa pag-convert ng isang bituin sa isang tatsulok, at vice versa. Ang pamamaraang ito ay inilalarawan sa diagram sa ibaba:
Ang unang circuit ay may star na konektado sa mga node 0-1-3. Ang resistor R1 ay konektado sa node 1, R3 sa node 3, at R5 sa node 0. Sa pangalawang diagram, ang mga resistor ng tatsulok ay konektado sa mga node 1-3-0. Ang mga resistors R1-0 at R1-3 ay konektado sa node 1, R1-3 at R3-0 ay konektado sa node 3, at R3-0 at R1-0 ay konektado sa node 0. Ang dalawang scheme na ito ay ganap na katumbas.
Upang pumunta mula sa unang circuit hanggang sa pangalawa, ang mga resistensya ng tatsulok na resistors ay kinakalkula:
R1-0=R1+R5+R1∙R5/R3;
R1-3=R1+R3+R1∙R3/R5;
R3-0=R3+R5+R3∙R5/R1.
Ang mga karagdagang pagbabago ay binabawasan sa pagkalkula ng parallel at series-connected resistances. Kapag natagpuan ang impedance ng circuit, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pinagmulan ay matatagpuan ayon sa batas ng Ohm. Gamit ang batas na ito, hindi mahirap hanapin ang agos sa lahat ng sangay.
Paano matukoy ang kapangyarihan ng mga resistors pagkatapos mahanap ang lahat ng mga alon? Upang gawin ito, gamitin ang kilalang formula: P=I2∙R, paglalapat nito sa bawat pagtutol, makikita natin ang kanilang kapangyarihan.
Pang-eksperimentong pagpapasiya ng mga katangian ng mga elemento ng circuit
Upang eksperimento na matukoy ang mga gustong katangian ng mga elemento, kinakailangan na mag-assemble ng isang partikular na circuit mula sa mga tunay na bahagi. Pagkatapos nito, sa tulong ng mga de-koryenteng instrumento sa pagsukat, ang lahat ng kinakailangang mga sukat ay ginaganap. Ang pamamaraang ito ay labor intensive at mahal. Gumagamit ang mga taga-disenyo ng mga de-koryente at elektronikong device ng mga simulation program para sa layuning ito. Sa tulong ng mga ito, ang lahat ng kinakailangang mga kalkulasyon ay ginawa, at ang pag-uugali ng mga elemento ng circuit sa iba't ibang mga sitwasyon ay na-modelo. Pagkatapos lamang nito ay isang prototype ng isang teknikal na aparato na binuo. Ang isang karaniwang programa ay ang makapangyarihang Multisim 14.0 simulation system ng National Instruments.
Paano matukoy ang kapangyarihan ng mga resistors gamit ang program na ito? Magagawa ito sa dalawang paraan. Ang unang paraan ay ang pagsukat ng kasalukuyang at boltahe gamit ang isang ammeter at voltmeter. Sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga resulta ng pagsukat, ang kinakailangang kapangyarihan ay makukuha.
Mula sa circuit na ito tinutukoy namin ang resistensyang kapangyarihan R3:
P3=U∙I=1, 032∙0, 02=0, 02064 W=20.6mW.
Ang pangalawang paraan ay ang direktang pagsukat ng kapangyarihan sagamit ang wattmeter.
Mula sa diagram na ito makikita na ang kapangyarihan ng resistance R3 ay P3=20.8 mW. Ang pagkakaiba dahil sa pagkakamali sa unang paraan ay mas malaki. Ang mga kapangyarihan ng iba pang mga elemento ay tinutukoy sa parehong paraan.
