Tinee9: Takistid seerias: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Õpetuse tase: algtaseme.

Vastutusest loobumine: paluge vanemal/hooldajal vaadata, kui olete laps, sest kui te ei ole ettevaatlik, võite tulekahju põhjustada.

Elektrooniline disain ulatub tagasi telefoni, lambipirni, vahelduvvoolu või alalisvoolu elektrijaamadesse jne. Kogu elektroonikas puutute kokku kolme põhikomponendiga: takisti, kondensaator, induktor.

Täna õpime Tinee9 -ga takistite kohta. Me ei õpi takistite värvikoode, sest pakettide stiile on kaks: Thruhole ja SMD takisti, millel mõlemal on oma koodid või need puuduvad.

Külastage saidi Tinee9.com teiste õppetundide ja laheda tehnika jaoks.

Samm: materjalid

Materjalid:

Nscope

Takisti sortiment

Arvuti (saab ühendada Nscope'iga)

LTSpice (tarkvara

Allpool on link Nscope'i ja takistite sortimendile:

Komplekt

2. samm: takistid

Takistid on nagu torud, mis võimaldavad vett läbi voolata. Kuid torude erinevad suurused võimaldavad sellest voolata erineval hulgal vett. Näide suur 10 -tolline toru laseb sellest läbi rohkem vett kui 1 -tolline toru. Sama asi takisti puhul, kuid tagurpidi. Kui teil on suur takisti, saab vähem elektrone läbi voolata. Kui takisti väärtus on väike, võib teil voolata rohkem elektrone.

Ohm on takisti üksus. Kui soovite õppida ajalugu selle kohta, kuidas oom sai saksa füüsiku Georg Simon Ohmi järgi nime saanud üksuseks, minge sellele wikile

Püüan selle lihtsana hoida.

Ohmi seadus on universaalne seadus, millest kõik peab kinni: V = I*R

V = pinge (potentsiaalne energia. Ühik on volt)

I = vool (lihtsate terminitega voolavate elektronide arv. Ühik on amprit)

R = takistus (toru suurus, kuid väiksem on suurem ja suurem on väiksem. Kui teate jaotust, siis toru suurus = 1/x, kus x on takistuse väärtus. Ühik on oomi)

3. samm: matemaatika: seeria vastupanu näide

Nii et ülaltoodud pildil on ekraanipilt LTspice mudelist. LTSpice on tarkvara, mis aitab elektriinseneridel ja hobi inimestel vooluringi enne selle ehitamist kujundada.

Oma mudelis asetasin pingeallika (nt aku) vasakule küljele + ja - ringiga. Tõmbasin siis sik -sak -asjale (see on takisti) joone, mille kohal oli R1. Siis tõmbasin teise joone teisele takistile, mille kohal oli R2. Tõmbasin viimase joone pingeallika teisele poole. Lõpuks panin joonise alumisele reale tagurpidi kolmnurga, mis tähistab Gndi või ahela võrdluspunkti.

V1 = 4,82 V (Nscope +5V rööpa pinge USB -lt)

R1 = 2,7 kΩ

R2 = 2,7 kΩ

Mina =? Võimendid

Seda konfiguratsiooni nimetatakse jadaahelaks. Seega, kui tahame teada vooluringis voolavate elektronide voolu või arvu, lisame R1 ja R2 kokku, mis meie näites = 5,4 Kohms

Näide 1

Seega V = I*R -> I = V/R -> I = V1/(R1+R2) -> I = 4,82/5400 = 0,000892 amprit või 892 uAmp (meetersüsteem)

Näide 2

Löökide jaoks muudame R1 väärtuseks 10 Kohms. Nüüd on vastuseks 379 uAmps

Vastuse tee: I = 4,82/(10000+2700) = 4,82/12700 = 379 uAmp

Näide 3

Viimase praktika näide R1 = 0,1 Kohms Nüüd on vastuseks 1,721 mAmps või 1721 uArmps

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

Loodetavasti näete, et kuna R1 oli viimases näites väike, oli vool või võimendid suuremad kui kaks eelmist näidet. See voolu suurenemine tähendab, et vooluringi kaudu voolab rohkem elektrone. Nüüd tahame välja selgitada, milline pinge on ülaltoodud pildil sondipunktis. Sond on seatud R1 ja R2 vahele …… Kuidas me saame seal pinge välja mõelda ?????

Noh, Ohmi seadus ütleb, et suletud vooluahela pinge peab olema = 0 V. Mis selle väitega siis juhtub, kui pinge jõuab akuallikast? Iga takisti eemaldab pinge mõne protsendi võrra. Kuna näites 4 kasutame näite 1 väärtusi, saame arvutada, kui palju pinget R1 ja R2 ära võetakse.

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

Ümardame 2,4084 kuni 2,41 volti

Nüüd teame, kui palju volte võtab iga takisti ära. Me kasutame GND sysmboli (ülespoole suunatud kolmnurk), et öelda 0 volti. Mis nüüd juhtub, akust toodetud 4,82 volti liigub R1 -le ja R1 võtab 2,41 volti. Sondipunktil on nüüd 2,41 volti, mis liigub seejärel R2 -le ja R2 võtab 2,41 volti. Gndil on siis 0 volti, mis liigub aku juurde, seejärel toodab aku 4,82 volti ja kordab tsüklit.

Sondipunkt = 2,41 volti

Näide 5 (kasutame näite 2 väärtusi)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 oomi = 3,79 volti

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 oomi = 1,03 volti

Sondipunkt = V - V1 = 4,82 - 3,79 = 1,03 volti

Ohmi seadus = V - V1 -V2 = 4,82 - 3,79 - 1,03 = 0 V

Näide 6 (kasutame näite 3 väärtusi)

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

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

Sondi punkti pinge = 3,1 volti

Vastuse tee Sondipunkt = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 volti

Sondipunkti alternatiivne pinge arvutamise viis: Vp = V * (R2)/(R1+R2) -> Vp = 4,82 * 2700/2800 = 4,65 V

Samm 4: Näide päriselust

Kui te pole Nscope'i varem kasutanud, vaadake palun veebisaiti Nscope.org

Nscope'i abil asetasin 2,7Kohm takisti ühe otsa Kanal 1 pesasse ja teise otsa +5V rööpa pesasse. Seejärel asetasin teise takisti teisele kanali 1 pesale ja teise otsa GND rööpa pesale. Olge ettevaatlik, et takisti otsad ei puutuks kokku +5 V rööpa ja GND rööpaga, vastasel juhul võite oma Nscope'i vigastada või midagi põlema süttida.

Mis juhtub, kui ühendate GND rööpad lühikeseks +5V, läheb takistus 0 oomi

I = V/R = 4,82/0 = lõpmatus (väga suur arv)

Traditsiooniliselt ei taha me, et vool läheneks lõpmatusele, sest seadmed ei suuda lõpmatu vooluga hakkama saada ja kipuvad süttima. Õnneks on Nscope'il kõrge voolukaitse, mis loodetavasti hoiab ära tulekahjud või nscope -seadme kahjustamise.

5. etapp: näite 1 tegeliku elu test

Kui kõik on seadistatud, peaks teie Nscope näitama teile väärtust 2,41 volti, nagu ülaltoodud esimene pilt. (iga põhiliin kanali 1 vahekaardi kohal on 1 volti ja iga kõrvalliin 0,2 volti) Kui eemaldate R2, takisti, mis ühendab kanali 1 GND rööpaga, tõuseb punane joon kuni 4,82 voltini, nagu ülaltoodud esimesel pildil.

Ülaltoodud teisel pildil näete, et LTSpice'i ennustus vastab meie arvutatud ennustusele, mis vastab meie tegeliku elu testi tulemustele.

Õnnitleme, et olete loonud oma esimese vooluringi. Seeria takistite ühendused.

Proovige muid resistentsuse väärtusi, nagu näites 2 ja näites 3, et näha, kas teie arvutused vastavad tegeliku elu tulemustele. Harjutage ka teisi väärtusi, kuid veenduge, et teie vool ei ületa 0,1 amprit = 100 mAmp = 100 000 uAmp

Palun järgige mind siin juhendite ja saidi tinee9.com kaudu