Enne takisti pinge arvutamist peate kõigepealt kindlaks määrama, millist vooluahelat te kasutate. Kui vajate põhitingimuste ülevaatamist või veidi abi vooluringide mõistmisel, alustage esimesest jaotisest. Vastasel juhul jätkake vooluringi tüübiga, mille peate lahendama.
1
Lisateave praeguse kohta. Mõelgem voolule, kasutades analoogiat: kujutage ette, et valate kaussi maisiseemnete koti. Iga maisituum on elektron ja kaussi voolav tuumade voog on vool. Voost rääkides kirjeldate seda, öeldes, mitu tuuma igal sekundil voolab. Rääkides voolust, mõõdate seda amprites (amprites) või teatud (väga suures) arvus elektronides, mis voolavad sekundis.
2
Mõelge elektrilaengule. Elektronidel on “negatiivne” elektrilaeng. See tähendab, et nad tõmbavad (või voolavad) positiivse laenguga objekte ja tõrjuvad (või voolavad eemale) negatiivse laenguga objekte. Kuna need kõik on negatiivsed, püüavad elektronid alati teistest elektronidest eemale tõugata, levides kõikjale, kus nad saavad.
3
Mõista pinget. Pinge mõõdab elektrilaengu erinevust kahe punkti vahel. Mida suurem on erinevus, seda energilisemalt tõmbavad kaks poolt teineteist. Siin on näide igapäevase aku kohta: aku sees toimuvad keemilised reaktsioonid, mis tekitavad elektronide kogunemist. Elektronid lähevad negatiivsesse otsa, samas kui positiivne ots jääb enamasti tühjaks. (Neid nimetatakse negatiivseteks ja positiivseteks klemmideks.) Mida kauem see kestab, seda suurem on pinge kahe otsa vahel. Kui ühendate juhtme negatiivse ja positiivse otsa vahele, on negatiivse otsa elektronidel äkki kuhugi minna. Nad tulistavad positiivse otsa suunas, luues voolu. Mida suurem on pinge, seda rohkem elektrone liigub iga sekundiga positiivsesse otsa.
4
Arvutage vastupanu. Vastupidavus on täpselt selline, nagu see kõlab. Mida suurem on millegi takistus, seda raskem on elektronidel läbi suruda. See aeglustab voolu, kuna vähem elektrone suudab iga sekundiga läbi suruda. Takisti on vooluringis kõik, mis lisab takistust. Te saate osta elektroonikapoest tegeliku “takisti”, kuid vooluahela probleemi korral võib see tähistada lambipirni või midagi muud takistusega.
5
Õppige pähe Ohmi seadus. Voolu, pinge ja takistuse vahel on väga lihtne seos. Kirjutage see üles või jätke see meelde; kasutate seda sageli vooluahela probleemide lahendamisel: Vool = pinge jagatud takistusega Tavaliselt kirjutatakse: I = V / RMõelge, mis juhtub, kui suurendate V (pinge) või R (takistus). Kas see vastab ülaltoodud selgitustes õpitule?
6
Mõistke jadaahelat. Jadaahelat on lihtne tuvastada. See on vaid üks traatsilmus, kus kõik on järjestatud. Vool liigub ümber kogu ahela, läbides järjekorras iga takisti või elemendi. Vool on vooluahela igas punktis alati sama. Pinge arvutamisel pole vahet, kus takisti ahelas asub. Saate takistid üles võtta ja neid ümber tõsta ning teil on kõigil sama pinge. Kasutame kolme järjestikuse takistiga näidisahelat: R1, R2 ja R3. Selle toiteallikaks on 12-voldine aku. Leiame pinge igal ühel.
7
Arvutage kogutakistus. Lisage kõik ahela takistuse väärtused. Vastus on jadaahela kogutakistus. Näiteks kolme takisti R1, R2 ja R3 takistused on vastavalt 2 Ω (oomi), 3 Ω ja 5 Ω. Kogutakistus on 2 + 3 + 5 = 10 oomi.
8
Leia vool. Kogu vooluahela voolu leidmiseks kasutage Ohmi seadust. Pidage meeles, et vool on kõikjal jadaahelas sama. Kui oleme sel viisil voolu arvutanud, saame seda kasutada kõigi oma arvutuste jaoks. Ohmi seadus ütleb, et vool I = V / R. Kogu vooluahela pinge on 12 volti ja kogutakistus 10 oomi. Vastus on I = 12 / 10 = 1,2 amprit.
9
Pinge lahendamiseks kohandage Ohmi seadust. Põhialgebra abil saame muuta Ohmi seadust, et lahendada voolu asemel pinge: I = V / RIR = VR / RIR = VV = IR
10
Arvutage iga takisti pinge. Me teame takistust, me teame voolu ja meil on oma võrrand. Ühendage numbrid ja lahendage. Siin on meie näiteülesanne, mis on lahendatud kõigi kolme takisti jaoks: pinge R1 = V1 = (1,2A) (2Ω) = 2,4 volti. Pinge R2 = V2 = (1,2 A) (3Ω) = 3,6 volti. Pinge üle R3 = V3 = (1,2A) (5Ω) = 6,0 volti.
11
Kontrolli oma vastust. Jadaahelas peab kõigi teie vastuste summa võrduma kogupingega. Lisage kõik arvutatud pinged ja vaadake, kas saate kogu vooluahela pinge. Kui te seda ei teinud, minge tagasi ja kontrollige vigu. Meie näites on 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 volti pinge kogu vooluringis. Kui teie vastus on veidi vale (näiteks 11,97 12 asemel), arvatavasti ümardati mingil hetkel numbri. Teie vastus on endiselt õige. Pidage meeles, et pinge mõõdab erinevusi laengus või elektronide arvus. Kujutage ette, et loendate uute elektronide arvu, mida näete mööda vooluringi liikudes. Kui loendate need õigesti, saate lõpuks elektronide kogumuutuse algusest lõpuni.
12
Mõista paralleelseid ahelaid. Kujutage ette juhet, mis lahkub aku ühest otsast ja jaguneb seejärel kaheks eraldi juhtmeks. Need kaks juhet jooksevad üksteisega paralleelselt, seejärel ühenduvad uuesti, enne kui jõuavad aku teise otsa. Kui vasakpoolsel juhtmel on takisti ja paremal juhtmel takisti, on need kaks takistit ühendatud “paralleelselt”. Paralleelahelas võib olla suvaline arv juhtmeid. Need juhised töötavad endiselt vooluringi puhul, mis jaguneb sajaks juhtmeks ja tuleb uuesti kokku.
13
Mõelge, kuidas vool liigub. Paralleelses vooluringis liigub vool läbi iga selle käsutuses oleva tee. Vool voolab läbi vasakpoolse juhtme, ületab vasakpoolse takisti ja jõuab teise otsa. Samal ajal voolab vool läbi parempoolse juhtme, ületab parempoolse takisti ja jõuab lõpuni. Ükski osa voolust ei kahekordistu tagasi ega voola läbi kahe paralleelse takisti.
14
Kasutage iga takisti pinge leidmiseks kogupinget. Kui teate kogu vooluringi pinget, on vastus üllatavalt lihtne. Igal paralleeljuhtmel on sama pinge kui kogu vooluringil. Oletame, et kahe paralleelse takistiga ahelat toidab 6-voldine aku. Vasaku takisti pinge on 6 volti ja parempoolse takisti pinge on 6 volti. Pole isegi vahet, kui suur vastupanu on. Et mõista, miks, mõelge tagasi ülalkirjeldatud jadaahelatele: Pidage meeles, et pingelanguste lisamine jadaahelasse toob alati kaasa kogu ahela pinge. Mõelge igale teele, mille vool kulub jadaahelana. Sama kehtib ka selle kohta: kui loendate kõik pingelangud kokku, saate kogu pinge. Kuna mõlemat juhet läbiv vool läbib ainult ühte takistit, peab selle takisti pinge võrduma kogupingega. Pinge.
15
Arvutage ahela koguvool. Kui probleem ei ütle teile, milline on vooluringi kogupinge, peate läbima veel mõned sammud. Alustage ahelat läbiva koguvoolu leidmisega. Paralleelses vooluringis on koguvool võrdne iga paralleelse raja läbiva voolu summaga. Matemaatilises mõttes: kogusumma = I1 + I2 + I3…Kui teil on sellest arusaamisega probleeme, kujutage ette veetoru lõhenemist. kahele teele. Vee koguhulk on igas torus voolav vee kogus, liidetuna.
16
Arvutage vooluringi kogutakistus. Takistid ei ole paralleelses vooluringis nii tõhusad, kuna blokeerivad ainult ühte juhet mööda kulgevat voolu. Tegelikult, mida rohkem juhtmeid on, seda lihtsam on voolul läbipääsu leida. Kogutakistuse leidmiseks lahendage selles võrrandis Rtotal:1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …Näiteks vooluahelas on paralleelselt 2-oomine ja 4-oomine takisti. 1 / Rkokku = 1/2 + 1/4 = 3/4 ↠1 = (3/4) Rkokku ↠Rkogu = 1/(3/4) = 4/3 = ~ 1,33 oomi.
17
Leidke oma vastustest pinge. Pidage meeles, et kui oleme leidnud ahela kogupinge, oleme leidnud pinge mis tahes paralleelse juhtme vahel. Lahendage kogu vooluring Ohmi seaduse abil. Siin on näide: vooluringi läbib 5 amprit voolu. Kogutakistus on 1,33 oomi.Oomi seaduse järgi I = V / R, seega V = IRV = (5A)(1,33Ω) = 6,65 volti.