Jeg har hatt problemer med å forstå spenningsfall over motstandene. Nå kjenner jeg teorien og hvordan jeg bruker Ohms lov.
Spørsmålet er hvorfor varierer spenningen over motstandene med samme motstand fra første krets til andre krets? Har det noe med strøm å gjøre? Hvorfor skjer det? prøver å finne en intuitiv forklaring på hvorfor det skjer.
Takk!
Kommentarer
- Er du kjent med Kirchoff ‘ s lover?
- Hva forårsaker voltfallet? Forstår du ohm ‘ s lov?
- Fra Ohm ‘ s lov, som du forstår, beregner du strømmen i den første kretsen. Beregn strømmen i den andre kretsen. Nå, fra Ohm ‘ s lov, som du forstår, gitt strømmen i hver krets, beregner spenningen over hver motstand. Legg resultatene til spørsmålet ditt. Forklar nå hvilken bit du ikke gir ‘ forstår ikke.
- Merk at når du bruker CircuitLab-knappen på redigeringsverktøylinjen og » Lagre og sett inn » i redigereren lagres et redigerbart skjema i innlegget ditt. Det gjør det enkelt for oss å kopiere og redigere i svarene våre. Du trenger ikke ‘ ikke en CircuitLab-konto, ingen skjermbilder, ingen bilderopplastinger, ingen bakgrunnsrutenett.
- Først og fremst er det åpenbart at spenningsfallet må være 16 V i begge tilfeller fordi spenningskilden gir 16 V. Det er imidlertid ikke åpenbart at spenningsfallet over en enkelt del (f.eks. en motstand) ikke er konstant! Tenk på en Zener-diode: Slike deler har et (mer eller mindre) konstant spenningsfall. Hvis du kobler to av dem i serie, vil spenningsfallet være dobbelt så høyt (så lenge strømmen flyter).
Svar
Dine 2 × 100 Ω motstander er i serie, så den totale kretsmotstanden din er 200 Ω, og dette vil begrense strømmen til halvparten av verdien oppnådd i enkeltmotstandskretsen.
simulere denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab
Figur 1. En tilsvarende krets som bruker et potensiometer.
Her har vi byttet ut 2 × 100 Ω motstandene med et 200 Ω potensiometer med viskeren i midtposisjon. Det bør være tydelig at:
- Når viskeren er nederst på motstandssporet vil utgangen være 0 V.
- når viskeren er øverst på sporet, vil utgangen være 16 V.
- Når viskeren er hvor som helst mellom utgangsspenningen vil være proporsjonal med brøkavstanden fra bunnen til toppen.
I eksempelet ditt har du like motstander, så spenningen blir 8 V.
Kommentarer
- Takk for svaret, selv om jeg leter etter noe litt annet. Ikke sikker på om det var klart i spørsmålet, men jeg vil vite hvorfor spenningsfallet i den andre kretsen over hver motstand bare er halvparten av spenningsfallet over motstanden i den første kretsen. Og jeg vil ikke ha svaret i forhold til Ohm ‘ s lov eller det faktum at spenningsfallet må øke til 16V. Jeg er allerede klar over det. Jeg leter etter mer en intuitiv forklaring enn noe annet.
- Jeg gjettet det, så jeg nevnte ‘ ikke Mr. Ohm annet enn i motstandsenhetene. Les svaret mitt igjen. Jeg tror at hvis du forstår operasjonen av potensiometeret, vil klarheten komme.
- @CauanKazama, vel, den intuitive måten å se på det er, hvis spenningsfallet over den ene motstanden er 16v, og på en eller annen måte den holdt seg 16v over hver av de to motstandene, det totale spenningsfallet vil legge til 32v, men forsyningsspenningen din er 16v. Så hvis du bare leverer 16v, hvor pokker kan 32v komme fra?
- Jeg setter pris på det lille flekket på bildet. Gjorde meg til å prøve å rense skjermen.
- @orithena: Hvis du ‘ refererer til \ $ \ color {green} {t} \ $ it ‘ et triks jeg bruker for å tvinge imgur-motoren til å skalere skjematisk til en rimelig størrelse. Merkelig nok hjelper det meg å identifisere mine egne skjemaer år senere!
Svar
I første krets , du har en (enkel) spenningskilde og en (enkel) motstand.
Denne (enkle) motstanden er koblet direkte over spenningskildeterminalene (terminaler \ $ A \ $ og \ $ B \ $ ).Fra punkt \ $ B \ $ til \ $ \ $ A er spenningen lik batteriet terminalspenning \ $ V_B \ $ og fordi enkeltmotstanden vår også er koblet direkte mellom disse to-punktet (B og A), må motstanden » se » den samme spenningen over terminalene hans som » gitt » av batteriet. Og dette er grunnen til \ $ V_B = V_1 \ $ . Spenningen over batteriet tilsvarer spenningen over motstanden.
Men for det andre tilfellet har vi en annen situasjon.
Igjen har vi en (enkel) spenningskilde, men denne gangen har vi to motstander koblet i serie. Og igjen er spenningen over terminalene \ $ A \ $ og \ $ B \ $ lik batteriet Spenning. Men nå er ingen av motstandene koblet direkte over batteriets terminalspenning. Så spenningsfallet over motstandene vil splitte fordi de to motstandene våre er koblet i serie og dermed i en seriekrets, strømmen som strømmer gjennom hver av komponentene er den samme (bare en vei for strøm å strømme).
\ $ V_B = V_1 + V_2 = IR_1 + IR_2 \ $
Hvordan kan jeg beregner Vs i denne kretsen og vet Vo = 2?
Og noen eksempler på vannanalogi på en seriekrets.
Og litt vannanalogi for parallell tilkobling. Legg merke til at denne motstanden vil se den samme spenningen (VB), men strømmen vil dele mellom motstandene.
Kommentarer
- Hvis de ‘ ikke er det tegningene dine, så må du kreditere forfatteren. (Dette er nettstedspolitikk .)
- De to første er mine. Men jeg kjenner ikke forfatteren av en » vannanalogi » tegninger. Jeg fant på nettet, de kommer sannsynligvis fra en polsk bok som ble brukt i barneskolen.
- @ G36 vel hvor fant du dem på nettet?
- @ user253751 Jeg fant den her elektroda.pl
Svar
her må du bruke spenningsdelerregelen for å forstå spenningsfallfordeling. her er noen referanselink: – https://www.electricalclassroom.com/voltage-division-rule-potential-divider-circuit/
I ditt første tilfelle når en last er bare 100ohm, spenningsfallet over motstanden er 16V. men i 2. tilfelle når du har to motstander i serie, så total motstand er R = 200ohm.
Husk en ting at, strømmen er alltid konstant i en seriekrets, og spenningen er konstant i tilfelle av parallell krets.
Da dette er seriekretsstrømmen vår, er konstant i dette tilfellet.
så spenningsfallet for hver motstand er forskjellig i så fall, i henhold til V = IR, V = 16V og total R = 200ohm, så jeg = V / R, I = 0,08A.
så, spenningen over 100ohm motstanden er, V = IR, I = 0,08A og R = 100ohm V = 8V. så spenningen over 100ohm motstanden er 8V.
Kommentarer
- Takk for svaret! Selv om ikke akkurat det jeg lette etter. Jeg har god forståelse av Ohm ‘ lov og kan beregne spenningen og strømmen som strømmer. Det jeg virkelig vil ha er et svar på hvorfor spenningsfallet i den andre kretsen over hver motstand er halvparten, selv om de har samme motstand som den i den første kretsen.
- @Cauan Kazama du ‘ har fått svar fra de av de mest eksperte menneskene her, og du ser ikke ut til å få svaret du vil ha .. på dette punktet bør du vurdere å ha feil spørsmål i hodet .. burde ikke ‘ t deg?
Svar
Det er fordi det er halvparten av strømmen.
Mengden spenning som faller av en motstand er direkte relatert til hvor mye strøm som strømmer over den. Det er et forhold mellom 1 og 1.
Kommentarer
- » Det er en 1 til 1 forhold. » Nei, det ‘ er et R: 1-forhold (men jeg vet at du vet det).
- @Transistor heheh bra poeng! Jeg prøvde å unngå noe som hørtes ut som Ohm ‘ s lov, for å tilfredsstille OPens behov.
Svar
Å være sarkastisk er ikke min vane, selv om det allerede er lagt ut veldig gode svar, vil jeg prøve det også.
Du virker forvirret av det faktum at motstandene i begge tilfeller er de samme, men ikke spenningen over dem. Mhh.. uten å si noe om det du ikke vil høre (ohm .. herregud, jeg sa det!) R3 er ikke alene: R4 har sin innflytelse. Så du kan ikke tenke på det som du gjør og sammenligne det med kretsen der motstanden er alene.
For å svare nøyaktig på spørsmålet ditt: ja det har noe å gjøre med strøm. R4 deltar med R3 for å senke strømmen (høyere total motstand). R3 (eller R4) ser mindre strøm og mindre strøm gir mindre spenning over samme motstand (beklager Ohms lov er påkalt her).
Jeg er sikker på at et svar her vil gi deg lys:)
Kommentarer
- En interessant måte å presentere svaret på … som ikke får meg til å gjespe av kjedsomhet … selv om det allerede er midnatt her 🙂
- Jeg gjorde mitt beste skjønt. Er du sikker på at du ikke tester menneskers kreativitet for å få det mer fantastiske svaret? Kan være å finne en fantastisk måte å forklare Ohm ‘ lov til barn? ^^ Jeg begynner å tvile ..
Svar
Det er enkel 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 (fall)
For begge motstandene til høyre er strøm (I) = V / R = 16/20 = .8 For HVER motstand til høyre, spenningsfall = IR = 10 * .8 = 8 volt.
Kommentarer
- En vakker liten historie om de allestedsnærværende motstandene … Men siden vi er flere teknikere enn matematikere, la ‘ s konvertere » algebra » til » fysikk » 🙂 Til venstre fungerer R som en ‘ spennings-til-strøm-omformer ‘. Begge motstandene til høyre fungerer først som en sammensatt ‘ spennings-til-strøm-omformer ‘; deretter fungerer hver av dem som en » strøm-til-spenningsomformer ‘. Således fungerer de som en » spennings-til-spenningsomformer ‘ (aka ‘ spenningsdeler ‘) med to mulige utganger. Den ene er flytende og den andre jordet. Vanligvis bruker vi sistnevnte som utgang, men i noen tilfeller kan vi bruke til og med begge.
Svar
En intuitiv måte å se på er at all spenningen faller over to motstander, og siden motstandene er de samme, vil spenningsfallet over hver være den samme, hver tar halvparten. Dette kalles “symmetri”.
Svar
Jeg snublet bare over dette på en foreslått leseliste, og leste fordi det virket rart på listen min.
Undervisning i IT Jeg har slags utviklet en følelse for når studentene ikke er sikre på hvordan de skal stille spørsmålet de virkelig vil vite. Du nevnte » intuisjon » så jeg tror du leter etter analogier til dine egne handlinger.
Snarere enn et Ohms lovspørsmål, kanskje du har et Drift Velocity-spørsmål, hvor raskt elektronene faktisk beveger seg.
En måte å sette dette på er strøm oppstår ved endring i ladningsmengde per tidsenhet (I = dQ / dt), en haug med algebra senere, kan vi komme til antall elektroner som går forbi ved drift Velocity (distance = Velocity * time), research » Drift Velocity » for mer informasjon.
Jeg er på en mobil enhet som påvirker min evne til å skrive all matematikken tydelig, beklager.
Kort fortalt med bevegelse av elektroner som produserer strøm gir forskjellen mellom ledning og motstand opphav til en strøm, og det er dobbelt så mye av den forskjellen i den andre kretsen din, så går den nåværende verdien i Ohms lov for å gi oss et spenningsfall for hver motstand, i stedet for konvensjonelt spenningsfall går inn for å gi oss strøm.
Svar
Spenningsfallet over en motstand i en krets bestemmes av strømmen som strømmer gjennom den ( produkt av motstand og strøm).
Strømmen gjennom motstanden i den første kretsen er dobbelt så stor som den andre. Det er også med spenningsfallet.
Svar
Først vil jeg si at OP-spørsmålet og alle svarene her (inkludert den siste fra et minutt siden) er flott, og jeg vurderer dem med +1 🙂 Jeg vil bare supplere dem med noen ekstravagante men » tankevekkende » betraktninger …
» Spørsmålet er hvorfor varierer spenningen over motstander med samme motstand fra første krets til andre krets? Har det noe med strøm å gjøre? Hvorfor skjer det?Jeg prøver å finne en intuitiv forklaring på hvorfor det skjer. »
» Det jeg virkelig ønsker er et svar på hvorfor spenningsfallet i den andre kretsen over hver motstand er halv, jevn selv om de har samme motstand som den første kretsen. »
Hvis du vil virkelig at spenningsfallet over motstander med samme motstand skal være den samme, jeg kan tilby deg en løsning – bare erstatt spenningskildene med strømkilder . Dette er ikke bare en spøk, men en veldig reell kretskonfigurasjon som vi kan observere i noen kjente elektroniske kretser (f.eks. I det såkalte » felles-emitterstadiet med emitterdegenerasjon » eller » fasesplitter «).
Men la «Går tilbake til OP 1- og 2-motstandskretsene drevet av spenningskilder og trekker noen interessante konklusjoner.
Den første er at vi kanskje ikke er interessert i strømmen som strømmer gjennom motstandene og deres motstand. I begge kretsene avhenger ikke spenningen av hverken strømmen eller motstanden. I den andre kretsen avhenger spenningsfallet over en motstand bare av forholdet mellom dens motstand og total motstand.
Et sekund interessant konklusjon vi kan trekke med hensyn til transistoren s potensiometer . Selv om dette er en variabel motstand, endrer vi ikke noe når vi roterer viskeren, verken motstanden … eller strømmen … eller spenningen. Vi måler ganske enkelt (velger) spenningen på ett punkt på det indre resistive laget … men alle andre punkter har lineært avtagende spenninger.
Selvfølgelig kan vi forestille oss at når du roterer viskeren, øker den ene delvise motstanden når den andre avtar slik at summen deres forblir konstant … og som et resultat er også strømmen konstant. Vi kan se slike » elektroniske potensiometre » i CMOS-trinn, strøm-tilbakemeldingsforsterkere (CFA) osv.