science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe een spanningsdaling over weerstanden te berekenen

Om de spanningsval over een weerstand te berekenen, onthoud: Ohm's wet (V = I * R) is je vriend. Zoek de stroom die door een weerstand vloeit en vermenigvuldig dan de stroom in ampère door weerstand in ohm om de spanningsdaling in volt te vinden. Een circuit met combinaties van weerstanden in serie en parallel zal ingewikkelder zijn om mee om te gaan, hoewel de wet van Ohm nog steeds van toepassing is.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wet van Ohm stelt dat V = I * R, waarbij V spanning is, I stroom is en R weerstand.

In een serieschakeling zal de spanningsval over elke weerstand direct evenredig zijn met de grootte van de weerstand.

In een parallel circuit zal de spanningsval over elke weerstand hetzelfde zijn als de stroombron. De wet van Ohm is behouden omdat de waarde van de stroom die door elke weerstand vloeit anders is.

In een serieschakeling is de totale weerstand in het circuit gelijk aan de som van de weerstand van elke weerstand.

In een parallel circuit is de reciproke van de totale weerstand in het circuit gelijk aan de som van de reciproque waarde van de weerstand van elke weerstand, of 1 ÷ Rtotal = 1 ÷ R1 + 1 ÷ R2 + ... + 1 ÷ Rn, waarbij Rn het aantal weerstanden in het circuit is.

Een eenvoudig circuit

Eenvoudige schakelingen met een enkele gelijkspanningsbron en een enkele weerstand zijn het gemakkelijkst te berekenen. Hoewel je de wet van Ohm zou kunnen gebruiken, heb je het niet nodig. De spanningsval over de weerstand is gelijk aan de spanning van de DC-bron. Dit komt van Kirchoff's Voltage Law, waarin staat dat alle voltages in een gegeven circuit "lus" moeten optellen tot nul. In een circuit met een 12V-accu en een weerstand van 10K ohm, levert de accu bijvoorbeeld de 12V-bron en heeft de weerstand een daling van 12V, wat op nul uitkomt.

Weerstanden in serie

Schakelingen met weerstanden in serie zijn een beetje ingewikkelder dan een enkele weerstand, maar hier komt de wet van Ohm te hulp, hoewel in een iets andere opstelling. Voeg eerst de ohm-waarden van alle weerstanden in het circuit bij elkaar. Hier gebruiken we een kleine algebra om de wet van Ohm voor stroom te krijgen: I = V ÷ R. Verdeel de DC-bronspanning door de totale weerstand om de totale stroom in het circuit te krijgen. Omdat het circuit een enkele lus is, is de stroom hetzelfde via alle weerstanden. Om de spanningsval voor een van de weerstanden te vinden, gebruikt u de wet van Ohm opnieuw, V = I * R, met behulp van de weerstand van de gewenste weerstand.

Weerstanden in parallel

Een circuit dat heeft alleen een gelijkspanningsbron en een reeks parallelle weerstanden is weer gemakkelijk. De spanningsval over alle weerstanden is hetzelfde en is gelijk aan de DC-bronspanning. Plaats bijvoorbeeld drie weerstanden parallel aan een 12V-batterij. Door Kirchoff's Voltage Law is elke weerstand nu zijn eigen lus. Elke lus bevat de batterij en de spanningen optellen tot nul. Merk op dat de stroom door elke weerstand niet hetzelfde is, maar in dit geval doet het er niet toe.

Weerstanden in serie-parallelle combinaties

Het beeld wordt gecompliceerder voor circuits met meerdere weerstanden in serie en parallel. Ten eerste, als het circuit meer dan één lus heeft, zoek dan die waartoe de betreffende weerstand behoort. Bereken vervolgens de stroom door die lus met behulp van weerstandsformules. Als de weerstand één van meerdere parallel in de lus is, moet u de stroom voor de ene weerstand vinden met de huidige wet van Kirchoff. Als je de stroom hebt berekend, vind je de spanningsdaling met de wet van Ohm.