- Circuite și rezistențe

  • ACASĂ
  • CIRCUITE ȘI REZISTENȚE
  • TEORIA AC
  • SEMICONDUCTORI
  • AMPLIFICATOARE
  • OSCILATORI
  • SURSE DE ALIMENTARE
  • ELECTRONICA DIGITALĂ

„Sfaturi pentru matematică”

  • După ce ați studiat această secțiune, ar trebui să puteți:
  • Efectuați calcule care implică putere, tensiune, curent și rezistență.
  • • utilizarea unităților și subunităților adecvate.
  • Faceți diferența dintre putere și energie în circuitele electrice.

Puterea în rezistoare

Atunci când un curent curge printr-un rezistor, energia electrică este convertită în energie CALDĂ. Căldura generată în componentele unui circuit, toate care au cel puțin o rezistență, este disipată în aer în jurul componentelor. Rata la care se disipează căldura se numește PUTERE, dată fiind litera P și măsurată în unități de wați (W).

Cantitatea de energie disipată poate fi calculată folosind oricare dintre cantitățile utilizate în calculele legii Ohms. Amintiți-vă, ca și în cazul oricărei formule, CANTITĂȚILE DE BAZĂ trebuie utilizate în formulă, adică VOLȚI, OHMS și AMPERI, (nu milli, Meg etc.).

Pentru a găsi puterea P folosind V și I

Pentru a găsi puterea P folosind V și R

Pentru a găsi puterea P folosind I și R

Înainte de a începe, gândiți-vă la aceste câteva sfaturi, acestea vor facilita problemele dacă sunt urmate cu atenție.

1. Elaborați răspunsurile folosind creion și hârtie; în caz contrar, este ușor să vă amestecați la jumătatea drumului și să ajungeți la un răspuns greșit.

2. Desigur, răspunsul nu este doar un număr, va fi un anumit număr de wați (sau mai multe sau subunități de wați). Nu uitați să afișați unitatea corectă (de exemplu, W sau mW etc.), precum și numărul sau răspunsul nu au sens.

3. Convertiți toate subunitățile, cum ar fi mV sau kΩ în wați, atunci când le puneți în formula corespunzătoare. O alunecare aici va oferi răspunsuri cu adevărat stupide, de mii de ori prea mari sau prea mici.

4. Deși structura acestor formule de putere pare foarte asemănătoare cu formulele Legii Ohms, există o diferență subtilă - ele conțin niște termeni pătrati (I 2 și V 2). Fiți foarte atenți dacă folosiți trucul triunghiului pentru a transpune aceste formule. Dacă trebuie să legați puterea de rezistență, atunci fie I, fie V trebuie să fie pătrat (înmulțit cu el însuși). Cu toate acestea, puteți construi un triunghi care să se potrivească oricăreia dintre formulele pentru a da R, așa cum se arată mai jos.

Nu uitați să descărcați broșura noastră „Sfaturi pentru matematică”, care vă arată cum să utilizați calculatorul cu exponenți și notații tehnice pentru a face față acelor subunități și a obține răspunsul corect de fiecare dată.

Nu ai un calculator științific? Broșura „Sfaturi de matematică” explică de ce aveți nevoie (și de ce nu aveți nevoie, astfel încât să nu vă cheltuiți banii inutil). Dacă nu doriți să cumpărați un calculator științific, puteți lua oricând unul gratuit pe net. Utilizatorii de PC pot încerca Calc98 de pe www.calculator.org/download.html. Indiferent de calculatorul pe care îl alegeți, citiți instrucțiunile pentru a vă familiariza cu metodele de lucru pe care ar trebui să le utilizați, deoarece acestea variază de la calculator la calculator.

Este important să fiți conștienți de efectul disipării puterii în componente, cu cât este mai mare puterea, cu atât mai multă căldură trebuie disipată de componentă. Acest lucru înseamnă, în general, că componentele care disipă cantități mari de energie se încălzesc, de asemenea, vor avea dimensiuni considerabil mai mari decât tipurile de putere reduse. Dacă este necesară o componentă pentru a disipa mai multă putere decât este concepută, nu va putea scăpa de căldura generată suficient de repede. Temperatura sa va crește, iar supraîncălzirea poate cauza defectarea completă a componentei și eventual deteriorarea altor componente și a plăcii de circuite imprimate (PCB). Ca măsură de precauție, rezistențele mari de putere sunt adesea montate la distanță de PCB folosind fire mai lungi învelite în manșoane ceramice. Rezistențele bobinate cu sârmă de mare putere pot fi chiar închise într-un radiator de căldură metalic și fixate pe o zonă metalică mare, cum ar fi carcasa echipamentului, pentru a scăpa de căldura nedorită. Exemple de rezistențe de mare putere sunt prezentate pe pagina Construcție rezistor.

Componentele precum rezistențele au o putere nominală specificată de producător (în wați sau mili wați). Această evaluare (parametru) trebuie verificată la înlocuirea unei componente, astfel încât să nu aibă loc o supraevaluare. Aceasta este o considerație importantă de siguranță atunci când întrețineți echipamente electronice.

Căldura generată de rezistențele de mare putere este o cauză majoră a defecțiunilor timpurii în multe circuite. Fie rezistența însăși eșuează mergând în "circuit deschis", în special în rezistențele înfășurate cu sârmă. La rezistențele cu compoziție de carbon, supraîncălzirea pe o perioadă lungă de timp poate determina schimbarea valorii. Acest lucru poate crește în tipurile de rezistență ridicată sau poate reduce mai periculos (permițând un flux de curent crescut) în tipurile cu valoare redusă. Creșterea debitului de curent cauzată de această reducere a rezistenței accelerează procesul și în cele din urmă rezistența (și uneori alte componente asociate) arde!

Energia în rezistențe

Dacă o anumită cantitate de energie este disipată pentru un anumit timp, atunci ENERGIA este disipată. Energia (puterea x timpul) este măsurată în Jouli și prin includerea timpului (t) în formulele de putere, energia disipată de o componentă sau circuit poate fi calculată.

Energia disipată = Pt sau VIt sau V 2 t/R sau chiar I 2 Rt Joule

Rețineți că în formulele pentru energie, cantități precum putere, timp, rezistență, curent și tensiune trebuie convertite în unitățile lor de bază, de ex. Wați, secunde, ohmi, amperi, volți etc. Fără subunități sau mai multe unități! Așa cum este descris în broșura „Sfaturi pentru matematică”.

Toate unitățile de mai sus fac parte dintr-un sistem integrat de unități standardizate la nivel internațional; S.I. (Système International d SystemUnités) Sistem. Acest sistem stabilește unitățile de bază pentru orice proprietate electrică, mecanică și fizică și relațiile lor între ele. De asemenea, include forma standard de multipli și submultipli descrisă în broșura „Sfaturi pentru matematică”.