Salah satu ciri utama litar elektrik ialah kekuatan arus. Ia diukur dalam ampere dan menentukan beban pada wayar hidup, bas atau landasan papan. Nilai ini mencerminkan jumlah elektrik yang mengalir dalam konduktor per unit masa. Anda boleh menentukannya dalam beberapa cara, bergantung pada data yang anda tahu. Oleh itu, pelajar dan juruelektrik pemula sering menghadapi masalah apabila menyelesaikan tugas pendidikan atau situasi praktikal kerana ini. Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda bagaimana untuk mencari kekuatan semasa melalui kuasa dan voltan atau rintangan.

Jika kuasa dan voltan diketahui

Katakan anda perlu mencari arus dalam litar, dan anda hanya mengetahui voltan dan penggunaan kuasa. Kemudian untuk menentukannya tanpa rintangan, gunakan formula:

Selepas beberapa perkara mudah kita mendapat formula untuk pengiraan

Perlu diingatkan bahawa ungkapan ini sah untuk litar DC. Tetapi apabila mengira, sebagai contoh, untuk motor elektrik, jumlah kuasa atau kosinus Phi diambil kira. Kemudian untuk motor tiga fasa ia boleh dikira seperti berikut:

Kami mendapati P mengambil kira kecekapan, biasanya ia terletak dalam julat 0.75-0.88:

Р1 = Р2/η

Di sini P2 ialah kuasa bersih aktif pada aci, η - kecekapan, kedua-dua parameter ini biasanya ditunjukkan pada papan nama.

Kami mendapati jumlah kuasa dengan mengambil kira cosФ (ia juga ditunjukkan pada papan nama):

S = P1/kosφ

Kami menentukan penggunaan semasa menggunakan formula:

Inom = S/(1.73 U)

Di sini 1.73 ialah punca 3 (digunakan untuk mengira litar tiga fasa), U ialah voltan, bergantung pada kemasukan enjin (segi tiga atau bintang) dan bilangan volt dalam rangkaian (220, 380, 660, dan lain-lain.). Walaupun di negara kita 380V adalah yang paling biasa.

Jika voltan atau kuasa dan rintangan diketahui

Tetapi terdapat masalah apabila anda mengetahui voltan pada bahagian litar dan magnitud beban, kemudian untuk mencari kekuatan semasa tanpa kuasa, gunakannya, dengan bantuannya kami mengira kekuatan semasa melalui rintangan dan voltan.

Tetapi kadang-kadang ia berlaku bahawa anda perlu menentukan arus tanpa voltan, iaitu, apabila anda hanya mengetahui kuasa litar dan rintangannya. Dalam kes ini:

Selain itu, mengikut undang-undang Ohm yang sama:

P=I 2 *R

Jadi pengiraan dijalankan mengikut formula:

I 2 =P/R

Atau ambil ungkapan di sebelah kanan ungkapan di bawah akar:

I=(P/R) 1/2

Jika EMF, rintangan dalaman dan beban diketahui

Beberapa tugas pelajar yang rumit termasuk kes di mana anda diberi nilai EMF dan rintangan dalaman sumber kuasa. Dalam kes ini, anda boleh menentukan arus dalam litar menggunakan hukum Ohm untuk litar lengkap:

I=E/(R+r)

Di sini E ialah EMF, r ialah rintangan dalaman sumber kuasa, R ialah beban.

Undang-undang Joule-Lenz

Satu lagi tugas yang boleh mengelirukan walaupun pelajar yang lebih atau kurang berpengalaman adalah untuk menentukan kekuatan semasa jika masa, rintangan dan jumlah haba yang dihasilkan oleh konduktor diketahui. Untuk melakukan ini, mari kita ingat.

Formulanya kelihatan seperti ini:

Q=I 2 Rt

Kemudian buat pengiraan seperti ini:

I 2 =QRt

Atau masukkan bahagian kanan persamaan di bawah punca:

I=(Q/Rt) 1/2

Beberapa contoh

Sebagai kesimpulan, kami mencadangkan untuk menyatukan maklumat yang diterima mengenai beberapa contoh masalah yang anda perlukan untuk mencari kekuatan semasa.

Jelas dari syarat bahawa anda perlu memberikan dua pilihan jawapan untuk setiap pilihan sambungan. Kemudian, untuk mencari arus dalam sambungan bersiri, mula-mula tambahkan rintangan litar untuk mendapatkan jumlahnya.

I=U/R=12/3=4 Ampere

Apabila menyambungkan dua elemen secara selari, R, jumlahnya boleh dikira seperti berikut:

Rtot=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0.67

Kemudian pengiraan selanjutnya boleh dilakukan seperti ini:

Pertama sekali, anda perlu mencari R biasa R2 dan R3 yang disambungkan secara selari, menggunakan formula yang sama yang kami gunakan di atas.

Sebab untuk menulis artikel ini bukanlah kerumitan formula ini, tetapi hakikat bahawa semasa reka bentuk dan pembangunan mana-mana litar selalunya perlu melalui satu siri nilai untuk mencapai parameter yang diperlukan atau mengimbangi litar. . Artikel ini dan kalkulator di dalamnya akan memudahkan pemilihan ini dan mempercepatkan proses melaksanakan rancangan anda. Juga pada akhir artikel saya akan memberikan beberapa kaedah untuk menghafal formula asas hukum Ohm. Maklumat ini berguna untuk pemula. Walaupun formulanya mudah, kadangkala terdapat kekeliruan tentang di mana dan parameter yang sepatutnya, terutamanya pada mulanya.

Dalam elektronik radio dan kejuruteraan elektrik, undang-undang Ohm dan formula untuk mengira kuasa digunakan lebih kerap daripada formula lain. Mereka menentukan hubungan ketat antara empat kuantiti elektrik yang paling biasa: arus, voltan, rintangan dan kuasa.

Hukum Ohm. Hubungan ini ditemui dan dibuktikan oleh Georg Simon Ohm pada tahun 1826. Untuk bahagian litar, bunyinya seperti ini: arus berkadar terus dengan voltan, dan berkadar songsang dengan rintangan

Inilah cara formula asas ditulis:

Dengan mengubah formula asas, anda boleh mencari dua kuantiti lain:

Kuasa. Takrifnya adalah seperti berikut: kuasa adalah hasil daripada nilai serta-merta voltan dan arus di mana-mana bahagian litar elektrik.

Formula untuk kuasa elektrik serta-merta:

Di bawah ialah kalkulator dalam talian untuk mengira undang-undang dan Kuasa Ohm. Kalkulator ini membolehkan anda menentukan hubungan antara empat kuantiti elektrik: arus, voltan, rintangan dan kuasa. Untuk melakukan ini, hanya masukkan mana-mana dua nilai. Menggunakan anak panah atas dan bawah anda boleh menukar nilai yang dimasukkan dalam langkah satu. Dimensi kuantiti juga boleh dipilih. Juga, untuk kemudahan memilih parameter, kalkulator membolehkan anda merekodkan sehingga sepuluh pengiraan yang dilakukan sebelum ini dengan dimensi yang pengiraan itu sendiri dilakukan.

Semasa kami belajar di kolej kejuruteraan radio, kami perlu menghafal banyak perkara. Dan untuk memudahkan ingatan, terdapat tiga helaian tipu untuk hukum Ohm. Berikut adalah kaedah yang kami gunakan.

Yang pertama ialah peraturan mnemonik. Jika kita menyatakan rintangan daripada formula hukum Ohm, maka R = kaca.

Yang kedua ialah kaedah segitiga. Ia juga dipanggil segitiga ajaib hukum Ohm.

Jika kita merobek nilai yang perlu dicari, maka di bahagian yang selebihnya kita akan mendapat formula untuk mencarinya.

Ketiga. Ia lebih kepada helaian tipu yang menggabungkan semua formula asas untuk empat kuantiti elektrik.

Ia semudah digunakan sebagai segi tiga. Kami memilih parameter yang ingin kami kira, ia terletak dalam bulatan kecil di tengah dan kami mendapat tiga formula untuk pengiraannya. Seterusnya, pilih yang anda perlukan.

Bulatan ini, seperti segi tiga, boleh dipanggil ajaib.

Antara penunjuk lain yang mencirikan litar atau konduktor elektrik, adalah bernilai menonjolkan rintangan elektrik. Ia menentukan keupayaan atom sesuatu bahan untuk menghalang laluan elektron yang diarahkan. Bantuan dalam menentukan nilai ini boleh disediakan oleh kedua-dua peranti khusus - ohmmeter, dan pengiraan matematik berdasarkan pengetahuan tentang hubungan antara kuantiti dan sifat fizikal bahan. Penunjuk diukur dalam Ohm (Ohm), yang ditetapkan oleh simbol R.

Hukum Ohm - pendekatan matematik untuk menentukan rintangan

Hubungan yang diwujudkan oleh Georg Ohm mentakrifkan hubungan antara voltan, arus, rintangan, berdasarkan hubungan matematik konsep. Kesahan hubungan linear - R = U/I (nisbah voltan kepada arus) - tidak dicatatkan dalam semua kes.
Unit [R] = B/A = Ohm. 1 Ohm ialah rintangan bahan yang melaluinya arus 1 ampere mengalir pada voltan 1 volt.

Formula empirik untuk mengira rintangan

Data objektif tentang kekonduksian bahan mengikut ciri fizikalnya, yang menentukan kedua-dua sifatnya sendiri dan tindak balasnya terhadap pengaruh luar. Berdasarkan ini, kekonduksian bergantung kepada:

• Saiz.
• Geometri.
• Suhu.

Atom bahan konduktif berlanggar dengan elektron yang diarahkan, menghalangnya daripada bergerak ke hadapan. Pada kepekatan tinggi yang terakhir, atom tidak dapat menahannya dan kekonduksian ternyata tinggi. Nilai rintangan yang besar adalah tipikal untuk dielektrik, yang mempunyai kekonduksian hampir sifar.

Salah satu ciri yang menentukan setiap konduktor ialah kerintangannya - ρ. Ia menentukan pergantungan rintangan pada bahan konduktor dan pengaruh luaran. Ini ialah nilai tetap (dalam satu bahan) yang mewakili data konduktor bagi dimensi berikut - panjang 1 m (ℓ), luas keratan rentas 1 persegi. Oleh itu, hubungan antara kuantiti ini dinyatakan dengan hubungan: R = ρ* ℓ/S:

• Kekonduksian bahan berkurangan apabila panjangnya bertambah.
• Peningkatan luas keratan rentas konduktor memerlukan penurunan rintangannya. Corak ini disebabkan oleh penurunan ketumpatan elektron, dan, akibatnya, sentuhan zarah bahan dengannya menjadi kurang kerap.
• Peningkatan suhu bahan merangsang peningkatan rintangan, manakala penurunan suhu memerlukan penurunannya.

Adalah dinasihatkan untuk mengira luas keratan rentas mengikut formula S = πd 2 / 4. Pita pengukur akan membantu dalam menentukan panjang.

Hubungan dengan kuasa (P)

Berdasarkan formula hukum Ohm, U = I*R dan P = I*U. Oleh itu, P = I 2 *R dan P = U 2 /R.
Mengetahui magnitud arus dan kuasa, rintangan boleh ditentukan sebagai: R = P/I 2.
Mengetahui voltan dan kuasa, rintangan boleh dikira dengan mudah menggunakan formula: R = U 2 /P.

Rintangan bahan dan nilai ciri lain yang berkaitan boleh diperoleh menggunakan alat pengukur khas atau berdasarkan undang-undang matematik yang ditetapkan.

Salah satu sifat fizikal sesuatu bahan ialah kebolehan mengalirkan arus elektrik. Kekonduksian elektrik (rintangan konduktor) bergantung kepada beberapa faktor: panjang litar elektrik, ciri struktur, kehadiran elektron bebas, suhu, arus, voltan, bahan dan luas keratan rentas.

Pengaliran arus elektrik melalui konduktor membawa kepada pergerakan arah elektron bebas. Kehadiran elektron bebas bergantung pada bahan itu sendiri dan diambil dari jadual D.I. Mendeleev, iaitu dari konfigurasi elektronik unsur. Elektron mula memukul kekisi kristal unsur dan memindahkan tenaga kepada yang terakhir. Dalam kes ini, kesan haba berlaku apabila arus bertindak pada konduktor.

Semasa interaksi ini, mereka perlahan, tetapi kemudian, di bawah pengaruh medan elektrik, yang mempercepatkan mereka, mereka mula bergerak pada kelajuan yang sama. Elektron berlanggar beberapa kali. Proses ini dipanggil rintangan konduktor.

Akibatnya, rintangan elektrik konduktor dianggap sebagai kuantiti fizik yang mencirikan nisbah voltan kepada arus.

Apakah rintangan elektrik: nilai yang menunjukkan sifat badan fizikal untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga haba akibat interaksi tenaga elektron dengan kekisi kristal sesuatu bahan. Sifat kekonduksian berbeza:

1. Konduktor (mampu mengalirkan arus elektrik kerana terdapat elektron bebas).
2. Semikonduktor (boleh mengalirkan arus elektrik, tetapi dalam keadaan tertentu).
3. Dielektrik atau penebat (mempunyai rintangan yang sangat besar dan kekurangan elektron bebas, menjadikannya tidak dapat mengalirkan arus).

Ciri ini ditetapkan oleh huruf R dan diukur dalam Ohm (Ohm). Penggunaan kumpulan bahan ini sangat penting untuk pembangunan gambar rajah litar elektrik peranti.

Untuk memahami sepenuhnya pergantungan R pada sesuatu, anda perlu memberi perhatian khusus kepada pengiraan nilai ini.

Pengiraan kekonduksian elektrik

Untuk mengira R konduktor, hukum Ohm digunakan, yang menyatakan: arus (I) adalah berkadar terus dengan voltan (U) dan berkadar songsang dengan rintangan.

Formula untuk mencari ciri kekonduksian bahan R (akibat hukum Ohm untuk keratan litar): R = U / I.

Untuk bahagian lengkap litar, formula ini mengambil bentuk berikut: R = (U / I) - Rin, di mana Rin ialah R dalaman sumber kuasa.

Keupayaan konduktor untuk membawa arus elektrik bergantung kepada banyak faktor: voltan, arus, panjang, luas keratan rentas dan bahan konduktor, serta suhu ambien.

Dalam kejuruteraan elektrik, untuk menjalankan pengiraan dan mengeluarkan perintang, komponen geometri konduktor juga diambil kira.

Apakah rintangan bergantung kepada: panjang konduktor - l, kerintangan - p dan luas keratan rentas (dengan jejari r) - S = Pi * r * r.

Formula R konduktor: R = p * l / S.

Dari formula anda boleh melihat apa yang bergantung padanya kerintangan konduktor: R, l, S. Tidak perlu mengiranya dengan cara ini, kerana ada cara yang lebih baik. Kerintangan boleh didapati dalam buku rujukan yang sepadan untuk setiap jenis konduktor (p ialah kuantiti fizik bersamaan dengan R bahan sepanjang 1 meter dan luas keratan rentas bersamaan dengan 1 m².

Walau bagaimanapun, formula ini tidak mencukupi untuk mengira perintang dengan tepat, jadi pergantungan suhu digunakan.

Pengaruh suhu persekitaran

Telah terbukti bahawa setiap bahan mempunyai kerintangan yang bergantung pada suhu.

Untuk menunjukkan ini, eksperimen berikut boleh dilakukan. Ambil lingkaran yang diperbuat daripada nichrome atau mana-mana konduktor (ditunjukkan dalam rajah sebagai perintang), sumber kuasa dan ammeter biasa (ia boleh digantikan dengan lampu pijar). Pasang litar mengikut rajah 1.

Skim 1 - Litar elektrik untuk eksperimen

Ia adalah perlu untuk memberi kuasa kepada pengguna dan memantau bacaan ammeter dengan teliti. Seterusnya, anda perlu memanaskan R tanpa mematikannya, dan bacaan ammeter akan mula menurun apabila suhu meningkat. Kebergantungan boleh dikesan mengikut undang-undang Ohm untuk bahagian litar: I = U / R. Dalam kes ini, rintangan dalaman sumber kuasa boleh diabaikan: ini tidak akan menjejaskan demonstrasi pergantungan R pada suhu . Ia berikutan bahawa terdapat pergantungan R pada suhu.

Maksud fizikal peningkatan nilai R adalah disebabkan oleh pengaruh suhu terhadap amplitud getaran (peningkatan) ion dalam kekisi kristal. Akibatnya, elektron berlanggar lebih kerap dan ini menyebabkan R meningkat.

Mengikut formula: R = p * l / S, kita dapati penunjuk itu bergantung pada suhu(S dan l adalah bebas daripada suhu). Apa yang tinggal ialah konduktor p. Berdasarkan ini, formula pergantungan pada suhu diperolehi: (R - Ro) / R = a * t, di mana Ro pada suhu 0 darjah Celsius, t ialah suhu persekitaran dan a ialah pekali perkadaran (pekali suhu) .

Untuk logam "a" sentiasa lebih besar daripada sifar, dan untuk larutan elektrolit pekali suhu adalah kurang daripada 0.

Formula untuk mencari p yang digunakan dalam pengiraan ialah: p = (1 + a * t) * po, dengan po ialah nilai rintangan khusus yang diambil daripada buku rujukan untuk konduktor tertentu. Dalam kes ini, pekali suhu boleh dianggap malar. Kebergantungan kuasa (P) pada R berikutan daripada formula kuasa: P = U * I = U * U / R = I * I * R. Nilai rintangan khusus juga bergantung kepada ubah bentuk bahan, yang mengganggu kristal kekisi.

Apabila logam diproses dalam persekitaran sejuk pada tekanan tertentu, ubah bentuk plastik berlaku. Dalam kes ini, kekisi kristal diherotkan dan R aliran elektron meningkat. Dalam kes ini, kerintangan juga meningkat. Proses ini boleh diterbalikkan dan dipanggil penyepuhlindapan kristal semula, yang menyebabkan beberapa kecacatan berkurangan.

Apabila daya tegangan dan mampatan bertindak pada logam, yang terakhir mengalami ubah bentuk, yang dipanggil elastik. Rintangan khusus berkurangan semasa pemampatan, kerana amplitud getaran haba berkurangan. Zarah bercas terarah ia menjadi lebih mudah untuk bergerak. Apabila diregangkan, kerintangan meningkat disebabkan oleh peningkatan dalam amplitud getaran terma.

Faktor lain yang mempengaruhi kekonduksian ialah jenis arus yang melalui konduktor.

Rintangan dalam rangkaian dengan arus ulang alik berkelakuan agak berbeza, kerana hukum Ohm hanya terpakai untuk litar dengan voltan malar. Oleh itu, pengiraan harus dilakukan secara berbeza.

Impedans dilambangkan dengan huruf Z dan terdiri daripada jumlah algebra bagi tindak balas aktif, kapasitif dan induktif.

Apabila R aktif disambungkan kepada litar arus ulang alik, di bawah pengaruh beza keupayaan, arus sinusoidal mula mengalir. Dalam kes ini, formula kelihatan seperti: Im = Um / R, di mana Im dan Um ialah nilai amplitud arus dan voltan. Formula rintangan mengambil bentuk berikut: Im = Um / ((1 + a * t) * po * l / 2 * Pi * r * r).

Kapasitans (Xc) adalah disebabkan oleh kehadiran kapasitor dalam litar. Perlu diingatkan bahawa arus ulang alik melalui kapasitor dan, oleh itu, bertindak sebagai konduktor dengan kapasitansi.

Xc dikira seperti berikut: Xc = 1 / (w * C), di mana w ialah frekuensi sudut dan C ialah kapasitansi pemuat atau kumpulan pemuat. Kekerapan sudut ditakrifkan seperti berikut:

1. Kekerapan arus ulang alik diukur (biasanya 50 Hz).
2. Darab dengan 6.283.

Reaktansi induktif (Xl) - membayangkan kehadiran induktansi dalam litar (aruh, geganti, litar, pengubah, dan sebagainya). Ia dikira seperti berikut: Xl = wL, dengan L ialah kearuhan dan w ialah frekuensi sudut. Untuk mengira kearuhan anda perlu menggunakan kalkulator dalam talian khusus atau buku rujukan fizik. Jadi, semua kuantiti dikira menggunakan formula dan yang tinggal hanyalah menulis Z: Z * Z = R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl).

Untuk menentukan nilai akhir, adalah perlu untuk mengekstrak punca kuasa dua ungkapan: R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl). Daripada formula, ia mengikuti bahawa kekerapan arus ulang-alik memainkan peranan yang besar, sebagai contoh, dalam litar dengan reka bentuk yang sama, apabila frekuensi meningkat, Z-nya juga meningkat. Ia mesti ditambah bahawa dalam litar dengan voltan ulang-alik Z bergantung kepada petunjuk berikut:

1. Panjang konduktor.
2. Kawasan keratan - S.
3. Suhu.
4. Jenis bahan.
5. Bekas.
6. Kearuhan.
7. Kekerapan.

Akibatnya, hukum Ohm untuk bahagian rantai mempunyai bentuk yang berbeza sama sekali: I=U/Z. Undang-undang untuk rantaian lengkap juga berubah.

Pengiraan rintangan memerlukan masa tertentu, jadi alat pengukur elektrik khas yang dipanggil ohmmeter digunakan untuk mengukur nilainya. Peranti pengukur terdiri daripada penunjuk dail yang mana sumber kuasa disambungkan secara bersiri.

Sukat R semua instrumen gabungan, seperti penguji dan multimeter. Instrumen berasingan untuk mengukur ciri ini sahaja sangat jarang digunakan (megahmmeter untuk memeriksa penebat kabel kuasa).

Peranti ini digunakan untuk menguji litar elektrik untuk kerosakan dan kebolehservisan komponen radio, serta untuk menguji penebat kabel.

Apabila mengukur R, adalah perlu untuk menyahtenaga sepenuhnya bahagian litar untuk mengelakkan kegagalan peranti. Untuk melakukan ini, anda mesti mengambil langkah berjaga-jaga berikut:

Multimeter mahal mempunyai fungsi kesinambungan litar, diduplikasi oleh isyarat audio, jadi tidak perlu melihat paparan peranti.

Oleh itu, rintangan elektrik memainkan peranan penting dalam kejuruteraan elektrik. Dalam litar kekal ia bergantung kepada suhu, arus, panjang, jenis bahan dan luas melintang keratan rentas konduktor. Dalam litar AC, pergantungan ini ditambah dengan kuantiti seperti frekuensi, kemuatan dan kearuhan. Terima kasih kepada pergantungan ini, adalah mungkin untuk menukar ciri-ciri elektrik: voltan dan arus. Untuk mengukur nilai rintangan, ohmmeter digunakan, yang juga digunakan untuk mengenal pasti masalah pendawaian dan ujian kesinambungan pelbagai litar dan komponen radio.

Selamat petang, amatur radio yang dikasihi!
Selamat datang ke laman web ““

Formula membentuk rangka sains elektronik. Daripada membuang sejumlah besar elemen radio di atas meja dan kemudian menyambungkannya semula, cuba memikirkan apa yang akan dilahirkan sebagai hasilnya, pakar berpengalaman segera membina litar baharu berdasarkan undang-undang matematik dan fizikal yang diketahui. Ia adalah formula yang membantu menentukan nilai khusus bagi penilaian komponen elektronik dan parameter operasi litar.

Ia adalah sama berkesan untuk menggunakan formula untuk memodenkan litar siap. Sebagai contoh, untuk memilih perintang yang betul dalam litar dengan mentol lampu, anda boleh menggunakan undang-undang asas Ohm untuk arus terus (anda boleh membaca tentangnya di bahagian "Hubungan Hukum Ohm" sebaik sahaja selepas pengenalan lirik kami). Oleh itu, mentol lampu boleh dibuat untuk bersinar lebih terang atau, sebaliknya, dimalapkan.

Bab ini akan membentangkan banyak formula fizik asas yang lambat laun akan anda hadapi semasa bekerja dalam bidang elektronik. Sebahagian daripada mereka telah dikenali selama berabad-abad, tetapi kami masih terus menggunakannya dengan jayanya, begitu juga dengan cucu-cucu kami.

Hubungan hukum Ohm

Hukum Ohm ialah hubungan antara voltan, arus, rintangan dan kuasa. Semua formula terbitan untuk mengira setiap nilai ini dibentangkan dalam jadual:

Jadual ini menggunakan sebutan berikut yang diterima umum untuk kuantiti fizik:

U- voltan (V),

saya- semasa (A),

R- Kuasa, W),

R- rintangan (Ohm),

Mari kita berlatih menggunakan contoh berikut: katakan kita perlu mencari kuasa litar. Adalah diketahui bahawa voltan pada terminalnya ialah 100 V dan arus ialah 10 A. Maka kuasa mengikut hukum Ohm akan sama dengan 100 x 10 = 1000 W. Nilai yang diperoleh boleh digunakan untuk mengira, katakan, penarafan fius yang perlu dimasukkan ke dalam peranti, atau, sebagai contoh, untuk menganggarkan bil elektrik yang akan dibawa oleh juruelektrik dari pejabat perumahan kepada anda secara peribadi pada penghujung bulan.

Berikut adalah contoh lain: katakan kita perlu mengetahui nilai perintang dalam litar dengan mentol lampu, jika kita tahu arus yang kita mahu melalui litar ini. Menurut hukum Ohm, arus adalah sama dengan:

I=U/R

Satu litar yang terdiri daripada mentol lampu, perintang dan sumber kuasa (bateri) ditunjukkan dalam rajah. Menggunakan formula di atas, walaupun seorang pelajar sekolah boleh mengira rintangan yang diperlukan.

Apa yang terdapat dalam formula ini? Mari kita lihat dengan lebih dekat pembolehubah.

> U pit(kadang-kadang juga ditulis sebagai V atau E): voltan bekalan. Disebabkan fakta bahawa apabila arus melalui mentol lampu, beberapa voltan jatuh merentasinya, magnitud penurunan ini (biasanya voltan operasi mentol lampu, dalam kes kami 3.5 V) mesti ditolak daripada voltan sumber kuasa . Contohnya, jika Upit = 12 V, maka U = 8.5 V, dengan syarat 3.5 V jatuh melintasi mentol lampu.

> saya: Arus (diukur dalam ampere) yang dirancang untuk mengalir melalui mentol lampu. Dalam kes kami - 50 mA. Oleh kerana arus dalam formula ditunjukkan dalam ampere, 50 miliamp hanyalah sebahagian kecil daripadanya: 0.050 A.

> R: rintangan yang dikehendaki bagi perintang pengehad arus, dalam ohm.

Sebagai kesinambungan, anda boleh meletakkan nombor nyata dalam formula untuk mengira rintangan dan bukannya U, I dan R:

R = U/I = 8.5 V / 0.050 A = 170 Ohm

Pengiraan rintangan

Mengira rintangan satu perintang dalam litar ringkas adalah agak mudah. Walau bagaimanapun, apabila perintang lain ditambah kepadanya, sama ada secara selari atau bersiri, rintangan keseluruhan litar juga berubah. Jumlah rintangan beberapa perintang yang disambungkan secara bersiri adalah sama dengan jumlah rintangan individu setiap satu daripadanya. Untuk sambungan selari, semuanya lebih rumit.

Mengapa anda perlu memberi perhatian kepada cara komponen disambungkan antara satu sama lain? Terdapat beberapa sebab untuk ini.

> Rintangan perintang hanyalah julat nilai tetap tertentu. Dalam sesetengah litar, nilai rintangan mesti dikira dengan tepat, tetapi oleh kerana perintang dengan nilai ini mungkin tidak wujud sama sekali, beberapa elemen mesti disambung secara bersiri atau selari.

> Perintang bukan satu-satunya komponen yang mempunyai rintangan. Sebagai contoh, lilitan penggulungan motor elektrik juga mempunyai beberapa rintangan kepada arus. Dalam banyak masalah praktikal, adalah perlu untuk mengira jumlah rintangan keseluruhan litar.

Pengiraan rintangan perintang siri

Formula untuk mengira jumlah rintangan perintang yang disambungkan secara bersiri adalah sangat mudah. Anda hanya perlu menambah semua rintangan:

Rtotal = Rl + R2 + R3 + … (berapa kali terdapat unsur)

Dalam kes ini, nilai Rl, R2, R3 dan seterusnya adalah rintangan perintang individu atau komponen litar lain, dan Rtotal ialah nilai yang terhasil.

Jadi, sebagai contoh, jika terdapat litar dua perintang yang disambungkan secara bersiri dengan nilai 1.2 dan 2.2 kOhm, maka jumlah rintangan bahagian litar ini akan sama dengan 3.4 kOhm.

Pengiraan rintangan perintang selari

Perkara menjadi lebih rumit jika anda perlu mengira rintangan litar yang terdiri daripada perintang selari. Formula mengambil bentuk:

R jumlah = R1 * R2 / (R1 + R2)

di mana R1 dan R2 ialah rintangan bagi perintang individu atau elemen litar lain, dan Rtot ialah nilai yang terhasil. Jadi, jika kita mengambil perintang yang sama dengan nilai 1.2 dan 2.2 kOhm, tetapi disambung secara selari, kita dapat

776,47 = 2640000 / 3400

Untuk mengira rintangan yang terhasil bagi litar elektrik tiga atau lebih perintang, gunakan formula berikut:

Pengiraan kapasiti

Formula yang diberikan di atas juga sah untuk mengira kapasiti, hanya sebaliknya. Sama seperti perintang, ia boleh dipanjangkan untuk meliputi sebarang bilangan komponen dalam litar.

Pengiraan kemuatan kapasitor selari

Jika anda perlu mengira kapasitansi litar yang terdiri daripada kapasitor selari, anda hanya perlu menambah nilainya:

Komun = CI + C2 + SZ + ...

Dalam formula ini, CI, C2 dan SZ ialah kapasitansi bagi kapasitor individu, dan Ctotal ialah nilai penjumlahan.

Pengiraan kemuatan kapasitor siri

Untuk mengira jumlah kapasitans sepasang kapasitor yang disambung secara bersiri, formula berikut digunakan:

Commun = C1 * C2 / (C1 + C2)

di mana C1 dan C2 ialah nilai kemuatan setiap kapasitor, dan Ctot ialah jumlah kemuatan litar

Pengiraan kapasitansi tiga atau lebih kapasitor bersambung siri

Adakah terdapat kapasitor dalam litar? Banyak? Tidak mengapa: walaupun semuanya disambungkan secara bersiri, anda sentiasa boleh mencari kapasitansi yang terhasil bagi litar ini:

Jadi mengapa menyambung beberapa kapasitor secara bersiri sekaligus apabila satu boleh mencukupi? Salah satu penjelasan logik untuk fakta ini ialah keperluan untuk mendapatkan nilai khusus untuk kapasitans litar, yang tidak mempunyai analog dalam siri penilaian standard. Kadang-kadang anda perlu melalui jalan yang lebih berduri, terutamanya dalam litar sensitif seperti penerima radio.

Pengiraan persamaan tenaga

Unit pengukuran tenaga yang paling banyak digunakan dalam amalan ialah kilowatt-jam atau, dalam kes elektronik, watt-jam. Anda boleh mengira tenaga yang dibelanjakan oleh litar dengan mengetahui tempoh masa semasa peranti dihidupkan. Formula untuk pengiraan ialah:

jam watt = P x T

Dalam formula ini, huruf P menandakan penggunaan kuasa, dinyatakan dalam watt, dan T ialah masa operasi dalam jam. Dalam fizik, adalah lazim untuk menyatakan jumlah tenaga yang dibelanjakan dalam watt-saat, atau Joule. Untuk mengira tenaga dalam unit ini, watt-jam dibahagikan dengan 3600.

Pengiraan kemuatan malar bagi litar RC

Litar elektronik sering menggunakan litar RC untuk memberikan kelewatan masa atau memanjangkan isyarat nadi. Litar paling mudah terdiri daripada hanya perintang dan kapasitor (oleh itu asal istilah litar RC).

Prinsip pengendalian litar RC ialah kapasitor bercas dilepaskan melalui perintang bukan serta-merta, tetapi dalam tempoh masa tertentu. Lebih besar rintangan perintang dan/atau kapasitor, lebih lama kapasitansi akan diambil untuk dinyahcas. Pereka bentuk litar sangat kerap menggunakan litar RC untuk mencipta pemasa dan pengayun mudah atau mengubah bentuk gelombang.

Bagaimanakah anda boleh mengira pemalar masa bagi litar RC? Oleh kerana litar ini terdiri daripada perintang dan kapasitor, nilai rintangan dan kemuatan digunakan dalam persamaan. Kapasitor biasa mempunyai kapasitansi pada susunan mikrofarad atau kurang, dan unit sistem adalah farad, jadi formula beroperasi dalam nombor pecahan.

T=RC

Dalam persamaan ini, T bermaksud masa dalam saat, R bermaksud rintangan dalam ohm, dan C bermaksud kapasitansi dalam farad.

Biarkan, sebagai contoh, mempunyai perintang 2000 ohm disambungkan kepada kapasitor 0.1 µF. Pemalar masa rantai ini akan sama dengan 0.002 s, atau 2 ms.

Untuk memudahkan anda pada mulanya menukar unit kapasitans ultra-kecil kepada farad, kami telah menyusun jadual:

Pengiraan kekerapan dan panjang gelombang

Kekerapan isyarat ialah kuantiti yang berkadar songsang dengan panjang gelombangnya, seperti yang akan dilihat daripada formula di bawah. Formula ini amat berguna apabila bekerja dengan elektronik radio, contohnya, untuk menganggar panjang sekeping wayar yang dirancang untuk digunakan sebagai antena. Dalam semua formula berikut, panjang gelombang dinyatakan dalam meter dan frekuensi dalam kilohertz.

Pengiraan kekerapan isyarat

Katakan anda ingin belajar elektronik untuk membina transceiver anda sendiri dan berbual dengan peminat yang serupa dari bahagian lain dunia pada rangkaian radio amatur. Kekerapan gelombang radio dan panjangnya bersebelahan dalam formula. Dalam rangkaian radio amatur anda sering boleh mendengar kenyataan bahawa pengendali berfungsi pada panjang gelombang itu dan itu. Berikut ialah cara mengira kekerapan isyarat radio berdasarkan panjang gelombang:

Kekerapan = 300000 / panjang gelombang

Panjang gelombang dalam formula ini dinyatakan dalam milimeter, dan bukan dalam kaki, arshin atau burung kakak tua. Kekerapan diberikan dalam megahertz.

Pengiraan panjang gelombang isyarat

Formula yang sama boleh digunakan untuk mengira panjang gelombang isyarat radio jika frekuensinya diketahui:

Panjang gelombang = 300000 / Kekerapan

Hasilnya akan dinyatakan dalam milimeter, dan frekuensi isyarat ditunjukkan dalam megahertz.

Mari kita berikan contoh pengiraan. Biarkan seorang amatur radio berkomunikasi dengan rakannya pada frekuensi 50 MHz (50 juta kitaran sesaat). Menggantikan nombor ini ke dalam formula di atas, kita mendapat:

6000 milimeter = 300000/ 50 MHz

Walau bagaimanapun, lebih kerap mereka menggunakan unit sistem panjang - meter, jadi untuk melengkapkan pengiraan kita hanya perlu menukar panjang gelombang kepada nilai yang lebih mudah difahami. Oleh kerana terdapat 1000 milimeter dalam 1 meter, hasilnya ialah 6 m. Ternyata amatur radio itu menala stesen radionya kepada panjang gelombang 6 meter. Sejuk!