Mar a nì thu co-dhùnadh mu chumhachd an luchd-dùbhlain. Fuasgladh chumhachd airson ceangal co-shìnte

Tha freagairtean ann an innealan eileagtronaigeach, is iad sin am prìomh eileamaid. Le e, ag atharrachadh an uiread de làithreach ann an dealain cuairt. Tha an artaigil a 'toirt tuairisgeul air feartan resistors agus modhan airson an cumhachd a thomhas.

Ath-thionndadh an obair

Gus an suidheachadh làithreach atharrachadh anns na cuairtean dealain a tha a 'cleachdadh innealan-fuadain. Tha an togalach seo air a mhìneachadh le lagh Ohm:

I = U / R (1)

Tha e follaiseach gu soilleir bho fhoirmle (1) gu bheil nas ìsle na an aghaidh, nas làidire a tha an-dràsta a 'meudachadh, agus a-rithist, nas lugha luach R, as motha a tha an-dràsta. 'S e an seilbh seo an aghaidh an dealain air a chleachdadh ann an innleadaireachd dealain. Stèidhichte air an fhoirmle seo, tha cuairtean divider làithreach air an cleachdadh gu farsaing ann an innealan dealain.

Anns a 'chuairt seo, tha an t-àm a th' ann bhon stòr air a roinn ann an dà sheòrsa, gu h-obann co-roinneil ri resistan an resistors.

Cuideachd an-dràsta atharrachadh resistors a chleachdadh ann an bholtaids a sgaradh. Anns a 'chùis seo, thèid lagh Ohm a chleachdadh a-rithist, ach ann an cruth a tha beagan eadar-dhealaichte:

U = I ∙ R (2)

Bho fhoirmle (2) tha e a 'leantainn, mar a tha an strì an aghaidh, a' meudachadh. Tha an togalach seo air a chleachdadh gus cuairtean roinnear bholta a thogail.

Bhon chuairt agus foirmle (2) tha e follaiseach gu bheil na bholtaichean thairis air na h-innealan-fuadain air an sgaoileadh a rèir na h-adhbharan.

Picture of resistors on circuits

A rèir na h-ìre, tha na freumhan air an riochdachadh le ceart-cheàrnach le tomhasan de 10 x 4 mm agus tha iad air an comharrachadh leis an litir R. Tha cumhachd an luchd-dìon air a 'chuairt tric air a chomharrachadh. Tha ìomhaigh an taisbeanaidh seo air a chur gu bàs le strì no loidhne dhìreach. Ma tha an cumhachd barrachd air 2 bhata, tha an sònrachadh air a dhèanamh ann an àireamhan Ròmanach. Mar as trice tha seo air a dhèanamh airson resistors uèir. Ann an cuid de stàitean, mar eisimpleir anns na SA, cleachdaidhean eile gan cleachdadh. Airson a 'cuideachadh a' càradh agus mion-sgrùdadh air an sgeama air ainmeachadh gu tric cumhachd resistors, an sònrachadh a tha a 'cluich ann an co-rèir ri GOST 2.728-74.

Feartan teicnigeach innealan

Tha a 'phrìomh fheart de na resistor - an ainm R _{n aghaidh,} a tha air a chomharrachadh anns an diagram ri taobh resistor agus taigheadas aice. Is e an aonad frith-fhuaimneach ohm, kilo and mega. Bidh luchd-frithealaidh le strì bho bloighean de ohms agus suas ri ceudan de mhegaohms air an dèanamh. Tha mòran theicneòlasan ann airson innealan-fuadain a dhèanamh, tha buannachdan agus eas-bhuannachdan aca uile. Ann am prionnsabal, chan eil teicneòlas ann a dhèanadh e comasach resistist a dhèanamh le luach frithealaidh sònraichte gu ceart.

Is e an dàrna feart chudromach an sgaradh air an fhrithealadh. Tha e air a thomhas ann an% den R ainmnichte. Tha raon sgaraidh coitcheann de dh 'ionnstramaid: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1% agus nas fhaide sìos gu ± 0.001%.

Is e an ath rud cudthromach cumhachd nan resistors. Rè an obair, bidh iad gan teasachadh leis an fheadhainn a tha a 'sruthadh troimhe. Ma tha an sgaradh cumhachd nas àirde na luach a tha ceadaichte, fàillidh an inneal.

Bidh frith-fhuaimearan nuair a bhios teas ag atharrachadh an aghaidh, mar sin airson innealan a tha ag obair thairis air raon teothachd fharsaing, thèid feart eile a thoirt a-steach - co-èifeachd teodhachd an aghaidh. Tha e air a thomhas ann an ppm / ° C, i.e. 10 ^-6 R _n / ° C (milleanamh phàirt de R _n e 1 ° C).

Ceanglaichean sreathach de luchd-dùbhlain

Faodaidh luchd-frithealaidh a bhith ceangailte ann an trì diofar dhòighean: seicheamhach, co-shìnte agus measgaichte. Le sreath co-cheangailte ann an-dràsta seach a 'ruith tron a h-uile resistors.

Le leithid de cheangal, tha an aon rud aig àm sam bith san t-sèine mar an ceudna, faodar a shuidheachadh le lagh Ohm. Tha strì gu tur a 'chuairteachaidh sa chùis seo co-ionnan ri suim nan tubaistean:

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 Ohm;

I = U / R = 100/390 = 0.256 A.

A-nis, tha e comasach an cumhachd a chomharrachadh le ceangal sreathach de fhreagairtean, tha e air a thomhas leis an fhoirmle:

D = I ² ∙ R = 0,256 ² 390 ∙ = 25,55 uat.

San aon dòigh, thathar a 'dearbhadh cumhachd nan luchd-dìon a tha air fhàgail:

D = ₁ I ₁ ² ∙ R ² = ^0,256 = ^13,11 ∙ 200 W;

₂ D = I ² ∙ R ₂ = 0.256 ² ∙ 100 W = 6,55;

₃ D = I ² R ∙ ₃ = 0,256 ² ∙ 51 = 3.34 W;

₄ D = I ² R ∙ ₄ = 0.256 ∙ ² 39 = 2.55 uat.

Ma chuireas tu cumhachd nan resistors còmhla, gheibh thu làn P:

P = 13.11 + 6.55 + 3.34 + 2.55 = 25.55 W.

Ceanglaichean co-shìnte de dhuilgheadasan

Le ceangal co-shìnte, tha a h-uile toiseach de na freumhan ceangailte ri aon nód den chuairt, agus na cinn gu ceann eile. Leis a 'cheangal seo, bidh na meuran a th' ann an-dràsta agus a 'sruthadh tro gach inneal. Tha an ìre a tha an-dràsta, a rèir lagh Ohm, co-roinneil an aghaidh an fhòirneart, agus tha an bholtadh thairis air a h-uile gin de na h-aghaidh.

Mus faighinn lorg air an latha an-dràsta, feumar àireamhachadh iomlan nan freumhan a mheas a rèir an fhoirmle ainmeil:

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ + 1 / R _{1/200 + 4 = 1/} 100 + + 1/51 1/39 = 0.005 + 0.01 + 0.0196 + 0.0256 = 0.06024 1 / Ohm.

Tha ath-bheothachadh a 'tighinn an coimeas ris an iomchaidheachd:

R = 1 / 0.06024 = 16.6 Ohm.

A 'cleachdadh lagh Ohm, tha aon a' faighinn a-mach tro thùs:

I = U / R = 100 ∙ 0.06024 = 6,024 A.

A bhith mothachail air an àm a tha an-dràsta tron stòr, lorg cumhachd na resistors ceangailte co-shìnte a rèir na foirmle:

D = I ² ∙ R = 6,024 ² ∙ 16,6 = 602,3 Watt.

A rèir lagh Ohm, tha an làithreach air a thomhas tro na freumhan:

I ₁ = U / R ₁ = _100/200 = _0,5 A;

I ₂ = U / R ₂ = _100/100 = 1 A;

₃ Tha mi = U / R ₁ = _100/51 = _1,96 A;

I ₁ = U / R ₁ = _100/39 = _2,56 A.

Beag le foirmle eile, is urrainn dhut cumhachd nan resistors a obrachadh ann an ceangal co-shìnte:

₁ D = U ² / R ^₁ = 100 _2/200 = 50 W;

₂ D = U ² / R ^₂ = 100 ^_2/100 = 100 W;

₃ D = U ² / R ^₃ = 100 _2/51 = _195,9 W;

₄ D = U ² / R ^₄ = 100 _2/39 = _256,4 uat.

Ma chuireas tu a h-uile càil a-mach còmhla, gheibh thu cumhachd nan freagairtean gu lèir:

D D = ₁ + ₂ + D D ₃ + D _{= 50 + 4 100 + + 195.9} 256.4 602.3 = uat.

Co-mheasgte measgaichte

Tha cuairtean le ceangal measgaichte de dhuilgheadasan a 'toirt a-steach ceangal sreathach agus co-shìnte aig an aon àm. Tha an cuairt seo furasta a thionndadh, a 'toirt a-steach ceangal co-shìnte nan sreathan ann an sreath. Airson àite seo a 'chiad aghaidh R R ₂ agus ₆ aig an R cumanta _2.6, a' cleachdadh foirmle gu h-ìosal:

R = _2,6 R ₂ ∙ R ₆ / R ₂ + R _6.

An ceudna a chur an àite a dhà co-shìnte resistors R _4, R _5, R a _{4.5Rangachaidhean uile gu lèir:}

R = _{4.5Rangachaidhean} R ₄ ∙ R ₅ / R R ₄ + _5.

Is e an toradh sgeama ùr, nas sìmplidhe. Tha an dà sgeama ri fhaighinn gu h-ìosal.

Tha an cumhachd a tha a 'frithealadh air cuairteachadh le ceangal measgaichte air a dhearbhadh leis an fhoirmle:

P = U ∙ I.

Gus an foirmle seo obrachadh a-mach, bidh sinn a 'faighinn a-steach am foltadh an toiseach aig gach strì agus meud an t-sruth troimhe. Faodaidh tu dòigh eile a chleachdadh airson cumhachd nan resistors a dhearbhadh. Gus seo a dhèanamh, cleachd am foirmle:

D = U = ∙ I (I ∙ R) ∙ mi = I ² ∙ R.

Mura h-eil fios aig an bholtadh tarsainn air na freumhan, bidh foirmle eile air a chleachdadh:

D = U = ∙ mi U ∙ (U / R) = U ² / R.

Bidh na trì foirmlean air an cleachdadh gu tric ann an cleachdadh.

A 'cunntadh nam paramedrau cuairte

Tha a bhith a 'cunntadh nam paramadairean den chuairt a' gabhail a-steach a bhith a 'lorg sruthan agus foltagan neo-aithnichte de gach meur air na h-earrannan den chuairt dhealain. An dèidh an dàta seo, tha e comasach comas cumhachd gach resistor a thomhas anns a 'chuairt. Chaidh modhan àireamhachd sìmplidh a shealltainn gu h-àrd, ann an cleachdadh tha an suidheachadh nas duilghe.

Ann an fìor chuairtean, gu tric bidh measgachadh de fhreagairtean le rionnag agus triantan, a tha a 'cruthachadh dhuilgheadasan mòra san àireamhachadh. Gus na sgeamaichean sin a dhèanamh nas sìmplidhe, chaidh modhan airson rionnag a thionndadh gu triantan a leasachadh, agus a-rithist. Tha an dòigh seo air a mhìneachadh anns an diagram gu h-ìosal:

Tha rionnag anns a 'chiad sgeama ann an sgrìobhadh, ceangailte ri nodan 0-1-3. Tha Reistist R1 ceangailte ri nod 1, gu nod 3 - R3, agus gu bhith a 'nònadh 0 - R5. Anns an dàrna sgeama, tha resistants an triantain ceangailte ris na neadan 1-3-0. Gus nòta 1, tha resistors R1-0 agus R1-3 ceangailte, gu nòta 3 - R1-3 agus R3-0, agus a bhith a 'nònadh 0 - R3-0 agus R1-0. Tha an dà sgeama seo gu tur co-ionnan.

Gus an tionndadh bhon chiad sgeama chun an dàrna fear, thathar a 'cunntadh strì an aghaidh an triantain:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Tha atharrachaidhean eile air an lughdachadh gu bhith a 'cunntadh staraidhean co-shìnte agus co-cheangailte ri sreathan. Nuair a lorgar bacadh a 'chuairteachaidh, lorgar an lagh aig Ohm an-dràsta tron stòr. A 'cleachdadh an lagh seo, tha e furasta faighinn sruthan anns gach meur.

Ciamar a nì thu co-dhùnadh mu chumhachd nan tubaist às deidh dha lorg a h-uile sruthadh? Airson an adhbhair seo, an ainmeil foirmle: D = I ² ∙ R, a 'cur, a lorg an comas airson gach aon de na aghaidh.

Dearbhadh deuchainn air feartan nan eileamaidean cuairte

Airson co-dhùnadh deuchainneach de na feartan riatanach de na h-eileamaidean, feumaidh e cuairteachadh sònraichte a cho-chruinneachadh bho phàirtean fìor. Às deidh seo, thèid na tomhasan riatanach uile a dhèanamh le cuideachadh bho ionnsramaidean tomhais dealain. Tha an dòigh seo a 'gabhail ùine agus daor. Luchd-leasachaidh innealan dealain agus dealanach airson na prògraman modelachaidh seo a chleachdadh. Le cuideachadh bhuapa, tha na h-àireamhachadh riatanach uile air an dèanamh, agus tha giùlan nan eileamaidean cuairte air a dhealbhadh ann an suidheachaidhean eadar-dhealaichte. Is e dìreach às deidh seo a tha am pròtacal de inneal teignigeach air a chruinneachadh. Is e aon phrògram cho farsaing seo an siostam cumhachdach cumhachdach Multisim 14.0 bho National Instruments.

Ciamar a nì thu co-dhùnadh mu chumhachd an aghaidh a 'phrògram seo? Faodar seo a dhèanamh ann an dà dhòigh. Is e a 'chiad dhòigh an tomhas-lìonaidh agus an bholtadh a thomhas a' cleachdadh meatair-tomhais agus boltadair. A 'luachadh nan toraidhean tomhais, gheibh sinn an cumhachd riatanach.

Bhon sgeama seo, bidh sinn a 'dearbhadh cumhachd an aghaidh R3:

₃ D = U ∙ mi = 1.032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 MW.

Is e an dàrna modh tomhas dìreach de chumhachd le wattmeter.

Bho an diagram seo, chithear gu bheil cumhachd an aghaidh R3 co-ionann ri P3 = 20.8 mW. Tha an duilgheadas mar thoradh air mearachd sa chiad dhòigh nas motha. San aon dòigh, tha cumhachdan nan eileamaidean a tha air fhàgail air an stèidheachadh.