|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Bu, Ohm yasasını karmaşık hale getirdi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Acemi radyo amatör Devrenin Şekil 3'de gösterilen bölümü için Ohm yasasını herkesin bildiğine şüphe yok. 3a: U = IR, burada U bölüm boyunca voltaj düşüşüdür; ben - devredeki akım; R, devrenin bu bölümünün direncidir. Ohm kanununda hata yapmak ayıptır ama bu formülü henüz ezberlemediyseniz, şek. 10b. Neye göre çarpılacağı veya bölüneceği konusunda cevap almak için istediğiniz değeri parmağınızla kapatmanız yeterlidir. Voltajın volt olarak, direncin ohm olarak ve akımın amper olarak ifade edildiği SI birim sisteminin kullanılması önerilir. Bununla birlikte, radyo devrelerini hesaplarken, akımı miliamper cinsinden ve direnci kiloohm cinsinden almak uygun olabilir - o zaman 3-103 ve XNUMX faktörleri azalır ve voltaj hala volt olarak kalır.
Akımı I = U/R olarak ifade edelim. Akımın gerilime bağımlılığı doğrudan orantılıdır, l (U) grafiğinde düz bir çizgi olarak gösterilir (Şekil 3, c). Bu ilişki genellikle doğrusal olarak adlandırılır. Bu nedenle, 4,5 V'luk bir el fenerinden bir pil alıp ona seri bağlı 1 ohm'luk bir direnç ve bir ampermetre bağlarız (her zaman yükle seri bağlanır). Beklenen 4,5 A yerine çok daha azını alıyoruz! Sorun nedir, Ohm yasası gerçekten çalışmıyor mu? Bu fenomeni araştırmamız ve dirence paralel bir voltmetre bağlamamız gerekecek. 4,5 V'tan düşük ve U = I R'ye eşit bir voltaj gösterecektir. Voltajın geri kalanı nereye "düşüyor"? Önceki hesaplamada dikkate almadığımız pilin iç direnci hakkında. Burada tam bir devre için Ohm yasasını kullanmanız gerekir: I \u4d E / (r + R), burada E, pilin elektromotor kuvvetidir (emf, pakette belirtilir ve hiç voltaj değil); r - iç direnç. Bu iki parametre, mevcut kaynağı tam olarak karakterize eder. Deneyin şeması ve aletlerin açılma sırası Şekil XNUMX'de gösterilmektedir. XNUMX.
Yükteki akım ve voltajın direnci R'ye nasıl bağlı olduğunu görelim. Yükteki voltaj U = l R = ER/(r + R). Yük direnci sonsuza yükseltilirse, akım sıfıra yönelecek ve voltaj EMF'ye yönelecektir. EMF'yi bulmak kolaydır, akü terminallerine bir voltmetre (yüksüz) bağlamanız yeterlidir. Voltmetrenin "iyi" - yüksek dirençli, yani ihmal edilebilir bir akım tükettiği varsayılmaktadır. Değilse, "kötü" bir voltmetre, Iv'nin voltmetre tarafından tüketilen akım olduğu, Iv r değeri kadar EMF'den daha düşük bir voltaj gösterecektir. Şimdi yük direncini sıfıra yönlendirelim, o zaman devredeki akım Ikz \u4d E / r kısa devre akımına eşit olacaktır. Şimdi Şekil l'de gösterilen ampermetre. XNUMX "iyi" olmalıdır, yani son derece düşük içsel dirence (ra) sahip olmalıdır. Aksi takdirde, Ikz değil, E / (r + ra) değerine eşit daha küçük bir akım ölçülecektir. Kısa devre akımını yalnızca en düşük güçlü hücreler ve piller için bir ampermetre ile ölçmek mümkündür (o zaman küçüktür ve terminallerin çok kısa devresi pile zarar vermez). Birçok pil için Ikz yüzlerce ve binlerce ampere ulaşabilir - böyle bir akım bakır telleri ve demir çivileri eritir ve kesinlikle ampermetrenizi mahveder. Neyse ki, böyle bir deney yapmak gerekli değildir ve iç direnç hesaplama ile kolayca bulunabilir. EMF'yi yüksek dirençli bir voltmetre ile ve ardından bilinen bir R yükünde U voltajını ölçerseniz, devrenin bir bölümü için Ohm yasasından I \u1d U / R'yi bulmak kolaydır. Akımı da ölçebilirsiniz, o zaman direnci bilmenize bile gerek yoktur. Şimdi tüm zincir için Ohm yasasının formülünü dönüştürelim: r = E/I - R. I yerine koyarsak, r = R(E/U-XNUMX) elde ederiz. Aynı hesaplama grafiksel olarak da yapılabilir. Şekil l'de gösterilen tam devre için Şekil 4'te, direncin 0'dan sonsuza kadar değişmesi koşuluyla, yükün üzerinden geçen akımın üzerindeki gerilime bağımlılığını çiziyoruz. Direnç 0 olduğunda, akım maksimumdur ve lK3'e eşittir, voltaj ise 0'dır - a noktasını alırız. Direnci sonsuza yükseltelim (kapatalım) - voltaj E'ye yükselecek - b noktasını alıyoruz. İçlerinden düz bir ab çizgisi çizmek için iki nokta yeterlidir - buna yük karakteristiği (kalın çizgi) denir. Şimdi bir miktar R direncini açarak, üzerindeki U voltajını ölçüp I akımını hesaplayarak, c noktasını elde ederiz. Belirli bir R direnci için aynı koordinatlarda l(U) çizerek, Şekil 3'deki gibi grafiksel olarak bulmak da kolaydır. 5c (Şekil XNUMX'teki ince çizgi). İki düz çizginin kesişimi c noktasını verir.
Yukarıdaki hesaplamada, aslında, yük üzerindeki EMF ve gerilimi ölçerek b ve c noktalarını bulduk, bunların içinden düz bir çizgi çizerek, dikey eksenle (Ikz) kesişme noktasında a noktasını ve dolayısıyla r iç direncini bulduk. Şimdi soruyu cevaplamaya çalışalım, yükte hangi güç P serbest bırakılır? Bildiğiniz gibi, Р = U·I. Amper ile çarpılan volt, watt'a eşittir. Akım miliamper cinsinden ölçülürse ve voltaj volt cinsinden ölçülürse, güç milivat cinsinden elde edilir. Bu formülü kullanarak, dirençler tarafından dağıtılan gücü bulmak kolaydır. Örneğin, 1,2 kΩ'luk bir dirence 12 V'luk bir voltaj uygulanırsa, akım 10 mA ve güç kaybı 120 mW olacaktır. Grafiksel olarak, güç, koordinat eksenleri üzerine inşa edilmiş ve c noktasının tepe noktasına dokunan bir dikdörtgenin alanına eşittir (Şekil 5'te gölgelenmiştir). Yük direnci, U = E/2 ve I = lK3/2 olmak üzere çok ilginç bir d noktasında olacak şekilde seçilebilir. Bu koşullar altında yük direnci, kaynağın iç direncine eşittir, yani. R \uXNUMXd r ve yükte dağılan P gücüne karşılık gelen dikdörtgenin alanı maksimum olacaktır. Cebirsel olarak - fonksiyonun maksimumunu bularak veya bir geometrik teoremi ispatlayarak bu konumu eğlenmek için kanıtlamaya çalışın. R = r koşulu, eşleştirme koşulu olarak adlandırılır ve yük, uyumlu olarak adlandırılır. Aynı zamanda, içinde en büyük güç açığa çıkar. Gerçekten de, yüksek yük dirençlerinde akım, sınırda sıfıra düşer ve voltaj EMF'yi aşamaz. Sonuç olarak, yükteki güç sıfır olma eğilimindedir. Başka bir aşırı durum daha az belirgindir, yük direnci sıfıra yöneldiğinde Akım lK3'e yükselir, ancak U voltajı sıfıra eğilim gösterir, bu da yükteki gücün de düştüğü anlamına gelir. Bu durumda gücün hala dağıldığına, ancak ihtiyaç duyulan yerde - kaynağın iç direncinde - dağıldığına dikkat edilmelidir. Kısa devre yapan bir galvanik hücrenin ısınırken kapasitesini hızla tükettiği defalarca gözlemlenmiştir. Bugünkü tartışmanın son sorusu, Şekil 4'de gösterilen devrenin veriminin ne olduğudur. 1? Tanım olarak verimlilik, yükte dağılan gücün devrede tüketilen toplam güce oranına eşittir. İkincisi, E 0,5'e eşittir ve verimlilik = U l/E l = U/E. Bu, verimliliğin yalnızca yüksek yük dirençlerinde, düşük akımlarla çalışırken, U'nun neredeyse E'ye eşit olduğu ve kaynağın iç direnci boyunca voltaj düşüşünün küçük olduğu durumlarda bire yakın olduğunu gösterir. Eşleştirme verimliliği = 50 (% XNUMX) olduğunda ve toplam gücün yarısı kaynağın içinde ve diğer yarısı - yükte harcanır. Kısa devreye yakın modlarda verim çok düşüktür. Bu, galvanik hücreleri küçük bir akımla boşaltmanın daha karlı olmasının nedenlerinden biridir. Ve şimdi başka bir "ev ödevi". Adaya getirildiniz, gece oluyor, bir sonraki tekne uçuşu ertelendi ve ışıklı sinyal vermesi gerekiyor. Keşif ekipmanı arasında, yarı boşalmış pili olan bir el feneri, bir multimetre ve üç ampul buldunuz: 12 Vx0,1 A, 6 Vx0,2 A ve 3 Vx0,4 A. Pil parametrelerinin ölçümleri, 12 V EMF'sini ve 0,4 A kısa devre akımını gösterdi. Işığın mümkün olduğu kadar parlak olması için hangi ampul seçilmeli? (Fener devresinin Şekil 4'e karşılık geldiğine dikkat edin, sadece anahtar gösterilmemiştir.). Yazar: V.Polyakov, Moskova
Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor
06.05.2024 Kablosuz hoparlör Samsung Müzik Çerçevesi HW-LS60D
06.05.2024 Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024
▪ Yeni malzeme şekil değiştirir ▪ Müzik dersleri zeka geliştirir
▪ site bölümü Piller, şarj cihazları. Makale seçimi ▪ Philippic'in makalesi. Popüler ifade ▪ makale Çizgi romanları kim icat etti? ayrıntılı cevap ▪ makale Gökyüzü ne renk? Çocuk Bilim Laboratuvarı ▪ makale Elektronik güvenlik koruması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Manyetoresistif etki. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri