Tinee9: Upori v seriji: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Raven vaj: Vstopna raven.

Zavrnitev odgovornosti: Naj vas starši/skrbniki opazujejo, če ste otrok, saj lahko, če niste previdni, povzročite požar.

Elektronsko oblikovanje sega vse do telefona, žarnic, elektrarn na izmenični ali enosmerni tok itd. V vsej elektroniki naletite na 3 osnovne komponente: upor, kondenzator, induktor.

Danes se bomo s Tinee9 naučili o uporih. Barvnih kod za upore se ne bomo naučili, ker obstajata dva sloga paketa: Thruhole in SMD upor, ki imata vsak svojo ali brez kode.

Za druge lekcije in kul tehnologijo obiščite Tinee9.com.

1. korak: Materiali

Materiali:

Nskop

Asortiman uporov

Računalnik (ki se lahko poveže z Nscope)

LTSpice (programska oprema

Spodaj je povezava do asortimana Nscope in Resistor:

Komplet

2. korak: Upori

Upori so kot cevi, ki omogočajo pretok vode. Toda različne velikosti cevi omogočajo, da skozi njo teče drugačna količina vode. Primer: velika 10 -palčna cev bo omogočila pretok več vode kot 1 -palčna cev. Enako z uporom, vendar nazaj. Če imate upor velike vrednosti, bo lahko teklo manj elektronov. Če imate majhno vrednost upora, boste morda pretočili več elektronov.

Ohm je enota za upor. Če želite izvedeti zgodovino, kako je ohm postal enota po nemškem fiziku Georgu Simonu Ohmu, pojdite na to wiki

Poskušal bom biti preprost.

Ohmov zakon je univerzalni zakon, ki ga vse spoštuje: V = I*R

V = Napetost (Potencialna energija. Enota je Volt)

I = Tok (Enostavni izrazi število elektronov, ki tečejo. Enota je Amper)

R = Odpornost (velikost cevi, vendar manjša je večja in večja je manjša. Če poznate deljenje, potem je velikost cevi = 1/x, kjer je x vrednost upora. Enota je ohm)

3. korak: Matematika: Primer serijske odpornosti

Tako je na zgornji sliki posnetek zaslona modela LTspice. LTSpice je programska oprema, ki elektrotehnikom in ljudem iz hobija pomaga oblikovati vezje, preden ga zgradijo.

V svojem modelu sem postavil vir napetosti (npr. Baterija) na levi strani s + in - v krogu. Nato sem potegnil črto na cik -cak stvar (to je upor) z R1 nad njo. Nato sem potegnil drugo črto do drugega upora z R2 nad njim. Zadnjo črto sem potegnil na drugo stran napetostnega vira. Nazadnje sem na spodnjo črto risbe postavil obrnjen trikotnik, ki predstavlja Gnd ali referenčno točko vezja.

V1 = 4,82 V (Nscope -jeva napetost +5V na tirnici iz USB -ja)

R1 = 2,7Kohms

R2 = 2,7Kohms

Jaz =? Ojačevalniki

Ta konfiguracija se imenuje serijsko vezje. Torej, če želimo vedeti tok ali število elektronov, ki tečejo v vezju, dodamo R1 in R2 skupaj, kar je v našem primeru = 5,4 Kohms

Primer 1

Torej V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 amperov ali 892 uAmp (metrični sistem)

Primer 2

Za udarce bomo spremenili R1 na 10 Kohms. Zdaj bo odgovor 379 uAmp

Pot do odgovora: I = 4,82/(10000+2700) = 4,82/12700 = 379 uAmps

Primer 3

Zadnji primer prakse R1 = 0,1 Kohms Zdaj bo odgovor 1,721 mAmps ali 1721 uArmps

Pot do odgovora: I = 4,82/(100+2700) = 4,82/2800 = 1721 uAmps -> 1,721 mAmps

Upajmo, da vidite, ker je bil R1 v zadnjem primeru majhen, da je tok ali ojačevalnik večji od prejšnjih dveh primerov. To povečanje toka pomeni, da skozi vezje teče več elektronov. Zdaj želimo ugotoviti, kakšna bo napetost na točki sonde na zgornji sliki. Sonda je nastavljena med R1 in R2 …… Kako ugotovimo napetost tam ?????

No, Ohmov zakon pravi, da mora biti napetost v zaprtem krogu = 0 V. S to izjavo, kaj se potem zgodi z napetostjo iz vira baterije? Vsak upor odvzame napetost za določen odstotek. Ko v primeru 4 uporabljamo vrednosti primera 1, lahko izračunamo, koliko napetosti je odvzeto v R1 in R2.

Primer 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohm = 2,4084 V V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2,7 Kohms = 2,4084 V

Zaokrožili bomo 2,4084 na 2,41 voltov

Zdaj vemo, koliko voltov odvzame vsak upor. Za oznako 0 voltov uporabljamo GND sysmbol (obrnjen trikotnik). Kar se zdaj dogaja, 4,82 voltov, proizvedenih iz baterije, potuje do R1 in R1 odnese 2,41 voltov. Sondna točka bo zdaj imela 2,41 voltov, ki nato potujejo do R2 in R2 odvzame 2,41 voltov. Gnd ima nato 0 voltov, ki potujejo do baterije, ki nato proizvede 4,82 voltov in ponovi cikel.

Točka sonde = 2,41 voltov

Primer 5 (uporabili bomo vrednosti iz primera 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 ohmov = 3,79 voltov

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 ohmov = 1,03 voltov

Točka sonde = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 voltov

Ohmov zakon = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

Primer 6 (uporabili bomo vrednosti iz primera 3)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0,172 voltov

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4,65 voltov

Napetost točke sonde = 3,1 volta

Pot do točke sonde odgovora = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 voltov

Nadomestni način izračuna napetosti točke sonde: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

4. korak: Primer iz resničnega življenja

Če še niste uporabljali Nscope, obiščite Nscope.org

Z Nscope sem en konec 2,7Kohmskega upora postavil v režo kanala 1, drugi konec pa v režo +5V tirnice. Nato sem drugi upor namestil na drugo režo 1. kanala, drugi konec pa na režo GND. Bodite previdni, da se konci upora ne dotaknejo tirnice +5V in tirnice GND, sicer lahko poškodujete svoj Nscope ali kaj zažgete.

Kaj se zgodi, če skupaj 'kratko' povežete tirnice +5V z GND, upor doseže 0 Ohmov

I = V/R = 4,82/0 = neskončnost (zelo veliko število)

Tradicionalno ne želimo, da se tok približuje neskončnosti, ker naprave ne prenesejo neskončnega toka in se ponavadi vnamejo. Na srečo ima Nscope visoko tokovno zaščito, ki upam, da prepreči požare ali poškodbe naprave nscope.

5. korak: Test iz resničnega življenja, primer 1

Ko je vse nastavljeno, mora vaš Nscope prikazati vrednost 2,41 voltov, kot je prikazano na zgornji sliki. (vsaka glavna vrstica nad zavihkom kanala 1 je 1 volt, vsaka manjša linija pa 0,2 volta) Če odstranite R2, upor, ki povezuje kanal 1 z vodilom GND, se bo rdeča črta dvignila do 4,82 voltov, kot je prikazano na prvi sliki zgoraj.

Na drugi zgornji sliki lahko vidite, da napoved LTSpice ustreza naši izračunani napovedi, ki ustreza našim rezultatom preizkusov v resničnem življenju.

Čestitamo, da ste oblikovali prvo vezje. Priključki serije upora.

Preizkusite druge vrednosti upora, kot sta v primeru 2 in 3, da preverite, ali se vaši izračuni ujemajo z rezultati v resničnem življenju. Vadite tudi druge vrednosti, vendar pazite, da vaš tok ne preseže 0,1 ampera = 100 mAmps = 100 000 uAmps

Sledite mi tukaj na navodilih in na tinee9.com