Jeg har haft svært ved at forstå spændingsfald på tværs af modstande. Nu kender jeg teorien, og hvordan jeg anvender Ohms lov.
Spørgsmålet er, hvorfor spænder spændingen over modstande med samme modstand fra det første kredsløb til det andet kredsløb? Har det noget at gøre med strøm? Hvorfor sker det? I Jeg prøver at finde en intuitiv forklaring på, hvorfor det sker.
Tak!
Kommentarer
- Kender du Kirchoff ‘ s love?
- Hvad forårsager voltfaldet? Forstår du ohm ‘ s lov?
- Fra Ohm ‘ s lov, som du forstår, beregner strømmen i det første kredsløb. Beregn strømmen i det andet kredsløb. Nu, fra Ohm ‘ s lov, som du forstår, givet strømmen i hvert kredsløb, beregner spændingen over hver modstand. Føj resultaterne til dit spørgsmål. Forklar nu, hvilken bit du don ‘ forstår ikke.
- Bemærk, at når du bruger CircuitLab-knappen på editorens værktøjslinje og ” Gem og indsæt ” i editoren gemmes en redigerbar skematisk skema i dit indlæg. Det gør det let for os at kopiere og redigere i vores svar. Du behøver ikke ‘ ikke en CircuitLab-konto, ingen screengrabs, ingen uploads af billeder, intet baggrundsnet.
- Først og fremmest er det indlysende, at spændingsfaldet skal være 16 V i begge tilfælde, fordi spændingskilden giver 16 V. Det er dog ikke indlysende, at spændingsfaldet over en enkelt del (f.eks. en modstand) ikke er konstant! Tænk på en Zener-diode: Sådanne dele har et (mere eller mindre) konstant spændingsfald. Hvis du forbinder to af dem i serie, vil spændingsfaldet være dobbelt så højt (så længe strømmen strømmer).
Svar
Dine 2 × 100 Ω modstande er i serie, så din samlede kredsløbsmodstand er 200 Ω, og dette vil begrænse strømmen til halvdelen af den værdi, der opnås i det enkelte modstandskredsløb.
simuler dette kredsløb – Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab
Figur 1. Et ækvivalent kredsløb ved hjælp af et potentiometer.
Her har vi udskiftet de 2 × 100 Ω modstande med et 200 Ω potentiometer med sin visker i midterposition. Det skal være klart, at:
- Når viskeren er i bunden af modstandssporet, vil output være 0 V.
- når viskeren er øverst på sporet, vil output være 16 V.
- Når viskeren er hvor som helst imellem udgangsspændingen være proportional med brøkafstanden fra bunden til toppen.
I dit eksempel har du lige modstande, så spændingen bliver 8 V.
Kommentarer
- Tak for svaret, selvom jeg leder efter noget lidt andet. Ikke sikker på, om det var klart i spørgsmålet, men jeg vil vide, hvorfor spændingsfaldet i det andet kredsløb over hver modstand kun er halvdelen af spændingsfaldet over modstanden i det første kredsløb. Og jeg vil ikke have svaret med hensyn til Ohm ‘ s lov eller det faktum, at spændingsfaldet skal tilføjes til 16V. Jeg er allerede klar over det. Jeg leder efter mere en intuitiv forklaring end noget andet.
- Jeg gættede det, så jeg nævnte ‘ ikke Mr. Ohm andet end i modstandsenhederne. Læs mit svar igen. Jeg tror, at hvis du forstår operationen af potentiometeret, vil der komme klarhed.
- @CauanKazama, Nå, den intuitive måde at se på det er, hvis spændingsfaldet over den ene modstand er 16v, og på en eller anden måde det forblev 16v på tværs af hver af de to modstande, det samlede spændingsfald ville føje til 32v, men din forsyningsspænding er 16v. Så hvis du kun leverer 16v, hvor dælen kunne 32v komme fra?
- Jeg sætter pris på den lille plet på billedet. Fik mig til at prøve at rense min skærm.
- @orithena: Hvis du ‘ henviser til \ $ \ color {green} {t} \ $ it ‘ et trick, jeg bruger til at tvinge imgur-motoren til at skalere skematisk til en rimelig størrelse. Mærkeligt nok hjælper det mig også med at identificere mine egne skemaer år senere!
Svar
I det første kredsløb , du har en (enkelt) spændingskilde og en (enkelt) modstand.
Denne ene (enkelt) modstand er forbundet direkte over spændingskildeterminalerne (terminaler \ $ A \ $ og \ $ B \ $ ).Fra punkt \ $ B \ $ til \ $ \ $ A er spændingen lig med batteriet terminalspænding \ $ V_B \ $ og fordi vores enkeltmodstand også er forbundet direkte mellem disse to-punkts (B og A), skal modstanden ” se ” den samme spænding over sine terminaler som ” givet ” af batteriet. Og det er derfor \ $ V_B = V_1 \ $ . Spændingen over batteriet svarer til spændingen over modstanden.
Men i det andet tilfælde har vi en anden situation.
Igen har vi en (enkelt) spændingskilde, men denne gang har vi to modstande forbundet i serie. Og igen er spændingen på tværs af terminaler \ $ A \ $ og \ $ B \ $ lig med batteriet spænding. Men nu er ingen af modstandene forbundet direkte over batteriets terminal spænding. Så spændingsfaldet over modstandene deles, fordi vores to modstande er forbundet i serie og dermed i et seriekredsløb, den strøm, der strømmer gennem hver af komponenterne, er den samme (kun en vej for strøm til at strømme).
\ $ V_B = V_1 + V_2 = IR_1 + IR_2 \ $
Hvordan kan jeg beregner Ver i dette kredsløb ved at vide Vo = 2?
Og noget vandanalogieksempel på et seriekredsløb.
Og noget vandanalogi til parallel forbindelse. Bemærk, at denne gang vil alle modstande se den samme spænding (VB), men strømmen deler mellem modstande.
Kommentarer
- Hvis de ‘ ikke er dine tegninger skal du kreditere forfatteren. (Dette er webstedspolitik .)
- De to første er mine. Men jeg kender ikke forfatteren af en ” vandanalogi ” tegninger. Jeg fandt på nettet, de kommer sandsynligvis fra en polsk bog, der blev brugt i folkeskolen.
- @ G36 godt hvor fandt du dem på nettet?
- @ user253751 Jeg fandt det her elektroda.pl
Svar
her skal du anvende spændingsdelerregel for at forstå spændingsfaldsfordeling. her er et referencelink: – https://www.electricalclassroom.com/voltage-division-rule-potential-divider-circuit/
I dit 1. tilfælde når en belastning er kun 100ohm, spændingsfaldet over modstanden er 16V. men i 2. tilfælde, når du har to modstande i serie, så total modstand er R = 200ohm.
Husk en ting, at strømmen altid er konstant i et seriekredsløb, og spændingen er konstant i tilfælde af en parallel kredsløb.
Da dette er vores seriekredsløb, er strømmen konstant i dette tilfælde.
så spændingsfaldet for hver modstand er forskelligt i så fald ifølge V = IR, V = 16V og total R = 200ohm, så I = V / R, I = 0,08A.
så spændingen over 100ohm modstanden er, V = IR, I = 0,08A og R = 100ohm V = 8V. så spændingen over 100ohm-modstanden er 8V.
Kommentarer
- Tak for svaret! Selvom ikke ligefrem hvad jeg ledte efter. Jeg har en god forståelse af Ohm ‘ s lov og kan beregne spændingen og strømmen. Hvad jeg virkelig ønsker er et svar på, hvorfor spændingsfaldet i det andet kredsløb over hver modstand er halvt, selvom de har den samme modstand som det i det første kredsløb.
- @Cauan Kazama dig ‘ har fået svar fra dem fra de mest ekspertfolk her, og det ser ud til, at du ikke får det svar, du ønsker .. på dette tidspunkt bør du overveje at have det forkerte spørgsmål i dit hoved .. skal du ikke ‘ t?
Svar
Det er fordi der er halvdelen af strømmen.
Mængden af spænding, der falder af en modstand, er direkte relateret til, hvor meget strøm der strømmer over den. Det er et forhold mellem 1 og 1.
Kommentarer
- ” Det er en 1 til 1 forhold. ” Nej, det ‘ er et R: 1-forhold (men jeg ved, du ved det).
- @Transistor heheh godt punkt! Jeg forsøgte at undgå alt, der lød som Ohm ‘ s lov, for at berolige OPens behov.
Svar
At være sarkastisk er ikke min vane, selvom der allerede er sendt meget gode svar, vil jeg også prøve det.
Du synes forvirret af det faktum, at modstandene i begge tilfælde er de samme, men ikke spændingen over dem. Mhh.. uden at sige noget om det, du ikke vil høre (ohm..my gud, jeg sagde det!) R3 er ikke alene: R4 har sin indflydelse. Så du kan ikke tænke på det som du gør og sammenligne det med kredsløbet, hvis modstanden er alene.
For at besvare dit spørgsmål præcist: ja det har noget at gøre med strøm. R4 deltager med R3 for at sænke strømmen (højere total modstand). R3 (eller R4) ser mindre strøm, og mindre strøm giver mindre spænding på tværs af samme modstand (undskyld Ohms lov er blevet påberåbt her).
Jeg er sikker på, at et svar her vil bringe dig lys:)
Kommentarer
- En interessant måde at præsentere svaret på … hvilket ikke får mig til at gabe af kedsomhed … selvom det allerede er midnat her 🙂
- Jeg gjorde dog mit bedste. Er du sikker på, at du ikke tester menneskers kreativitet for at få det mere fantastiske svar? Måske være at finde en vidunderlig måde at forklare Ohm ‘ lov til børn? ^^ Jeg begynder at tvivle ..
Svar
Det er simpel algebra V = IR eller R = V / I eller I = V / R.
Til venstre er strømmen I = V / R = 16/10 = 1,6 ampere, så V = IR = 1,6 * 10 = 16 volt (drop)
For begge modstande til højre er strøm (I) = V / R = 16/20 = .8 For HVER modstand til højre er spændingsfald = IR = 10 * .8 = 8 volt.
Kommentarer
- En smuk lille historie om de allestedsnærværende modstande … Men da vi er flere teknikere end matematikere, lad ‘ s konvertere ” algebra ” til ” fysik ” 🙂 Til venstre fungerer R som en ‘ omformer til spænding til strøm ‘. Begge modstande til højre fungerer først som en sammensat ‘ spændings-til-strøm-konverter ‘; så fungerer hver af dem som en ” strøm-til-spændingsomformer ‘. Således fungerer de som en ” spændings-til-spændingsomformer ‘ (aka ‘ spændingsdeler ‘) med to mulige udgange. Den ene flyder og den anden jordet. Normalt bruger vi sidstnævnte som output, men i nogle tilfælde kan vi bruge begge dele.
Svar
En intuitiv måde at se på er, at al spænding falder over to modstande, og da modstandene er de samme, vil spændingsfaldet over hver være det samme, hver med halvdelen. Dette kaldes “symmetri”.
Svar
Jeg snuble lige over dette på en foreslået læseliste og læser, fordi det syntes ulige på min liste.
Undervisning i IT Jeg har slags udviklet en fornemmelse for, når eleverne ikke er sikre på, hvordan de skal stille det spørgsmål, de virkelig vil vide. Du nævnte ” intuition ” så jeg tror, du leder efter analogier til dine egne handlinger.
I stedet for et Ohms lovspørgsmål, måske har du et Drift Velocity-spørgsmål, hvor hurtigt elektronerne faktisk bevæger sig.
En måde at sætte dette på er strøm opstår som følge af ændring i ladningsmængde pr. tidsenhed (I = dQ / dt), en flok algebra senere kan vi komme til antallet af elektroner, der passerer ved drift Hastighed (afstand = Hastighed * tid), forskning ” Drifthastighed ” for flere detaljer.
Jeg er på en mobilenhed, der påvirker min evne til at skrive al matematik tydeligt, undskyld.
Kort sagt med bevægelse af elektroner, der producerer strøm forskellen mellem ledning og modstand giver anledning til en strøm, og der er dobbelt så meget af forskellen i dit andet kredsløb, så går den aktuelle værdi i Ohms lov for at give os et spændingsfald for hver modstand i stedet for konventionelt spændingsfald går ind for at give os strøm.
Svar
Spændingsfaldet over en modstand i et kredsløb bestemmes af strømmen, der strømmer gennem den ( produkt af modstand og strøm).
Strømmen gennem modstanden i det første kredsløb er dobbelt så stor som i det andet. Det er ligeledes med spændingsfaldet.
Svar
Først vil jeg sige, at OPets spørgsmål og alle svarene her (inklusive den seneste fra et minut siden) er gode, og jeg bedømmer dem med +1 🙂 Jeg vil kun supplere dem med et par ekstravagante men ” tankevækkende ” overvejelser …
” Spørgsmålet er hvorfor spændingsfaldet over modstande med samme modstand varierer fra det første kredsløb til det andet kredsløb? Har det noget at gøre med strøm? Hvorfor sker det?Jeg prøver at finde en intuitiv forklaring på, hvorfor det sker. ”
” Hvad jeg virkelig vil have, er et svar på, hvorfor spændingsfaldet i det andet kredsløb over hver modstand er halvt, lige selvom de har den samme modstand som den i det første kredsløb. ”
Hvis du virkelig ønsker, at spændingsfaldene over modstande med samme modstand skal være de samme, jeg kan tilbyde dig en løsning – bare udskift spændingskilderne med strømkilder . Dette er ikke bare en vittighed, men en meget reel kredsløbskonfiguration, som vi kan observere i nogle velkendte elektroniske kredsløb (f.eks. I det såkaldte ” common-emitter-trin med emitterdegeneration ” eller ” fasedeling “).
Men lad “Gå tilbage til OP 1- og 2-modstandskredsløb drevet af spændingskilder og træk nogle interessante konklusioner.
Den første er, at vi måske ikke er interesseret i strømmen, der strømmer gennem modstandene og deres modstand I begge kredsløb afhænger spændingen ikke af hverken strømmen eller modstanden. I det andet kredsløb afhænger spændingsfaldet over en modstand kun af forholdet mellem dets modstand og den samlede modstand.
Et sekund interessant konklusion vi kan drage med hensyn til transistoren s potentiometer . Selvom dette er en variabel modstand, når vi roterer viskeren, ændrer vi faktisk ikke noget – hverken modstanden … eller strømmen … eller spændingen. Vi måler (vælger) simpelthen spændingen på et punkt på det indre modstandslag … men alle andre punkter har lineært faldende spændinger.
Selvfølgelig kan vi forestille os, at når du roterer viskeren, øges den ene delvise modstand, når den anden falder, så deres sum forbliver konstant … og som et resultat er strømmen også konstant. Vi kan se sådanne ” elektroniske potentiometre ” i CMOS-trin, strøm-feedback forstærkere (CFA) osv.