Hogyan találjuk meg a feszültséget az ellenálláson: Példa számos megközelítésre és problémára

Ez a cikk azt taglalja, hogyan lehet könnyedén megtalálni a feszültséget az ellenálláson, például soros kombinációban, párhuzamos kombinációban és más áramköri kombinációkban.

A feszültség bármely ellenálláson meghatározható:

  • Különböző áramköri törvények vagy szabályok, például Kirchhoff törvénye, áramosztási vagy feszültségosztási szabály.
  • Egy áramkör szükséges részének egyenértékű ellenállása.
  • Az áramkör egészének vagy egy részének jellemzőinek vagy funkcióinak meghatározásával.

Hogyan találjuk meg a feszültséget a soros ellenálláson ?

A soros ellenállásos áramkörnek csak egy útja vagy ága van az áramköri áramok átfolyásához. Ebben az áramköri típusú csatlakozásban minden ellenállás az áramkör egyetlen útvonalára vagy ágára van csatlakoztatva.

A feszültségesés bármely az ellenállás soros kombinációja az ellenállás általános vagy egyedi értékétől függően változhat.

Feltételezve, hogy egynél több ellenállás van a soros kombinációhoz csatlakoztatva, akkor az ellenállás teljes kombinációja helyettesíthető egyetlen azonos ellenállású ellenállással. Tegyük fel, hogy az ellenállás a sorozatú áramkör azonos értékű. Ebben az esetben a feszültségesés (vagy elektromos potenciálesés) minden ellenálláson azonosítható, mivel az áramkör minden ellenállásán átfolyó áram azonos.

A teljes feszültségesés bármely soros ellenállás áramkörben megegyezik a feszültség vagy potenciálesés összegével a soros áramköri kombináció minden egyes ellenállásán.

Melyik típusú ellenállás-kapcsolási kombinációban a teljes áramköri feszültség fel van osztva a különböző ellenállások között sorozatú áramkör kombináció. Az egyes ellenállásokon lévő nagyságrendű feszültség az adott ellenállás ellenállásának értékétől függ, hogy meghatározzuk az ellenálláson átfolyó áram nagyságát. 

Tegyük fel, hogy több ellenállás van egy soros áramkörben és V1, V2, V3 … Vn az egyén feszültségesés a soros áramkör minden ellenállásán kombinációt, akkor a soros áramkörben a teljes feszültségesést jelölhetjük úgy definiálható

V =V1 +V2 +V3 . . . +Vn

Az „n” számú ellenállás soros áramköri kombinációjának teljes vagy egyenértékű ellenállásának meghatározásához használja a következő képletet:

Re = R1+ R2 + R3……+Rn

Ahol Re a soros ellenállás-kombináció egyenértékű vagy teljes ellenállása

R1, R2, R3. . . . .Rn az „n” számú ellenállás soros áramköréhez kapcsolt egyes ellenállások ellenállása.

Hogyan lehet feszültséget találni az ellenálláson párhuzamosan ?

Bármely áramkör kialakítható sorosan vagy párhuzamosan a soros és a párhuzamos kombinációkkal párhuzamos áramkör tervezés. 

A feszültségesés (vagy elektromos potenciál csepp) az ellenálláson párhuzamosan, könnyen meghatározható vagy kiszámítható Figyelembe véve a párhuzamos ellenállásáramkör jellemzőit, mivel a feszültségesés vagy elektromos potenciálesés minden pályán vagy ágon párhuzamos kombinációban azonos.

Fájl: Ellenállások párhuzamosan.svg
Kép jóváírása: Az ellenállások párhuzamos kombinációban vannak. OmegatronEllenállások párhuzamosanCC BY-SA 3.0

A párhuzamos áramköri kombinációban az egyes ágakon átfolyó áram az áramkör útvonalán vagy ágán áthaladó teljes ellenállás alapján határozható meg. Az áramkörben az összáram megegyezik a párhuzamos áramkör-kombinációban az egyes ágakba jutó pillanatnyi áram összegével. Ha egy párhuzamos áramkörhöz egynél több ellenállás kapcsolódik, akkor ezeket az ellenállásokat csak egy azonos nagyságú ellenállással lehet helyettesíteni.

Az áramkört ellenállás párhuzamos áramkör-kombinációjának nevezzük, amikor egynél több ellenállás köt össze két áramköri csomópontot, több utat biztosítva az áram átáramlásához.

Az áramerősség minden ellenálláson keresztül is meghatározható áramelosztó szabály ahogy az áramkörben az áram az ellenállás bármely párhuzamos áramkörében az összes ágra feloszlik. A párhuzamos kombinációban disszipált teljes teljesítmény arányos a párhuzamos áramkör-kombináció bármely regisztere által disszipált egyedi pillanatnyi teljesítmény összegével.

Mint elismerték, az ellenállás párhuzamos áramkör-kombinációjában a teljes feszültség ugyanolyan nagyságú, mint az elektromos potenciálesés az ellenállás párhuzamos áramkörének minden pályáján vagy ágán állandó.

Tegyük fel, hogy ha több ág van egy párhuzamos áramköri ellenálláskombinációban, akkor V1, V2, V3, … az egyes ágak összellenállása közötti egyedi feszültségesés párhuzamos kombinációban.

 Aztán V1+V2... = Vn

Tegyük fel például, hogy egynél több ellenállás van párhuzamosan csatlakoztatva. Az ellenállásértékek bármelyikben azonosak vagy eltérőek lehetnek párhuzamos áramkör kombináció. Tegyük fel, hogy két azonos ellenállású ellenállás párhuzamosan van összekapcsolva egymással. Ebben az esetben a rajtuk átfolyó áramok azonos nagyságrendűek lesznek, és egyenértékű ellenállással és áramosztási szabállyal. Az Ohm-törvény alkalmazása után minden ellenálláson párhuzamos feszültséget kaphatunk. 

Tegyük fel, hogy két ellenállás, az R1 és R2 különböző ellenállású, párhuzamosan kapcsolva. Az egyes ellenállásokon átfolyó áramok közömbösek lehetnek egymástól.

Miután az áramosztási szabály alapján kiszámítottuk az egyes ágakon áthaladó áramot, és megtaláltuk az egész áramkör ekvivalens ellenállásának értékét az Ohm-törvény segítségével, meghatározható az egyes ellenállásokon lévő feszültség.

Az egyenértékű ellenállás egyenlete in párhuzamos kombináció ellenállással:

1 / Re = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 …+1/Rn

Ahol Re Egyenértékű a párhuzamos ellenállása áramkör kombináció.

R1, R2, R3… Különböző ellenállások párhuzamosan kapcsolva. 

Ha két párhuzamos ellenállás (R) azonos értékű, akkor mindkét ellenállás egyenértékű ellenállása az egy ellenállás (R) fele.

Hogyan lehet megtalálni a feszültséget az ellenálláson az RL áramkörben?

Az RL áramkör az áramkörben legalább egy ellenállást és induktort tartalmaz párhuzamosan ill sorozat kombináció.

Az RL áramkör ellenállásán bekövetkező feszültségesést Kirchhoff törvényének alkalmazásával kaphatjuk meg (vagy határozzuk meg). Létrejön egy elsőrendű differenciálegyenlet, amely az induktor és az ellenállás feszültségeséséből áll. 

hogyan találjuk meg az ellenálláson lévő feszültséget
Kép: Ea91b3ddSorozat-RLCC BY-SA 3.0

Bármely RL áramkörnél az ellenálláson áthaladó feszültségesés az ellenállás ismert értékével együtt az Ohm-törvény segítségével meghatározható.

A sorozat RL áramköréhez

Vr = R/Rs + Ir

A párhuzamos RL áramkör esetében

Ir = Vr (R/Rs)

Hogyan lehet megtalálni a maximális feszültséget az ellenálláson?

Minden ellenállásnak van egy maximális névleges teljesítménye, ami azt jelenti, hogy ez az a maximális teljesítmény, amelyet az adott ellenállásnak károsodás nélkül adhatunk.

Az aktuális erőviszonyból P = I2R ahol R ebben az esetben állandónak tekinthető) és az ellenállás maximális teljesítményének biztosításával, miközben figyelembe veszi az adott ellenállás maximális névleges teljesítményét, mérhető az ellenálláson keresztüli maximális feszültség.

Hogyan találhatunk feszültséget az ellenálláson a kombinált áramkörben?

A kombinált áramkör a soros és párhuzamos áramkörök kombinációja vagy keveréke.

Fájl: Combo3.png
Kép: DrjenncashCombo3CC0 1.0
  • A kombinált áramkör elemzése a lehetséges párhuzamos és soros áramkör kombináció megszakításával lehetséges.
  • És miután a teljes kombinációt különböző részekre bontja, az adott rész elemzése vagy azzal egyenértékű eleme külön-külön számítható ki.
  • Ezután a teljes áramkör-kombináció teljes ekvivalense kiszámítható, az összes rész egyenértékű kombinálása után (amit külön számítottunk ki).
  • Az Ohm-törvény, a Kirchhoff-törvény alkalmazásával meghatározható az áramkör bármely komponensén a feszültségesés.

Hogyan lehet megtalálni az RMS feszültséget az ellenálláson?

Az RMS feszültség az an négyzetes középfeszültségét jelenti AC áramkör, ahol az RMS érték egy egyenáramú áramkör egyenértékű teljesítménydisszipációját jelöli.

Egy AC áramkörben az RMS feszültség az AC áramkör csúcsától csúcsig számítható. Az Ohm-törvény, a Kirchhoff-törvény és más áramköri törvények alkalmazhatók az AC áramkörre az ellenálláson áthaladó pillanatnyi feszültség vagy áram kiszámításához.

Fájl:Sine wave voltages.svg
Kép: AlanM1Szinuszos feszültségekCC0 1.0

Legyen Vr a pillanatnyi feszültség egy ellenálláson, akkor Vr = Vp sin ωt

És Ir legyen az ellenálláson áthaladó pillanatnyi áram, akkor Ir = Vr/R = Vr / Sin ωt

Tehát az ellenálláson lévő feszültség a következőképpen definiálható: Vr = Ir sin ωt

Hogyan lehet megtalálni a feszültséget a terhelési ellenálláson?

A terhelési ellenállás egy passzív áramköri elem, két kivezetéssel, amelyeknek van valamilyen ellenállásértéke.

A feszültségesés a terhelési ellenálláson meghatározható az áramkör kombinációjának meghatározásával és a szükséges áramköri törvények alkalmazásával, mint például az Ohm-törvény, a Kirchhoff-törvény stb. Ha szükséges, akkor egyszerű számításokkal egy ekvivalens áramkört is meg lehet hajtani.

Írj hozzászólást

E-mail címed nem kerül nyilvánosságra. Kötelező kitölteni *

Lapozzon a lap tetejére