Tinee9: المقاومات على التوالي: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

المستوى التعليمي: مبتدئ.

إخلاء المسؤولية: يرجى مطالبة أحد الوالدين / الوصي بمراقبة ما إذا كنت طفلاً لأنك قد تتسبب في نشوب حريق إذا لم تكن حريصًا.

يعود التصميم الإلكتروني إلى الهاتف ، والمصباح الكهربائي ، ومحطات الطاقة في التيار المتردد أو التيار المستمر ، وما إلى ذلك. في جميع الأجهزة الإلكترونية ، يتم تشغيل 3 مكونات أساسية: المقاوم ، والمكثف ، والمحث.

اليوم مع Tinee9 سنتعرف على المقاومات. لن نتعلم رموز الألوان للمقاومات لأن هناك نمطين للحزم: Thruhole و SMD resistor الذي يحتوي كل منهما على أكواد خاصة به أو لا يحتوي على أي منهما.

يرجى زيارة Tinee9.com للحصول على دروس أخرى والتكنولوجيا الرائعة.

الخطوة 1: المواد

المواد:

نسكوب

تشكيلة المقاوم

الكمبيوتر (الذي يمكنه الاتصال بـ Nscope)

LTSpice (برنامج

يوجد أدناه رابط إلى Nscope و Resistor Assortment:

عدة

الخطوة الثانية: المقاومات

المقاومات هي مثل الأنابيب التي تسمح بتدفق الماء من خلالها. لكن أحجام الأنابيب المختلفة تسمح بتدفق كمية مختلفة من الماء من خلالها. على سبيل المثال ، سيسمح أنبوب كبير بحجم 10 بوصات بتدفق المزيد من الماء من خلاله أكثر من الأنبوب 1 بوصة. نفس الشيء مع المقاوم ، لكن للخلف. إذا كان لديك مقاوم ذو قيمة كبيرة ، فستكون الإلكترونات الأقل قادرة على التدفق من خلاله. إذا كانت لديك قيمة مقاومة صغيرة ، فقد يكون لديك المزيد من الإلكترونات لتتدفق من خلالها.

أوم هي وحدة المقاوم. إذا كنت ترغب في معرفة تاريخ كيف أصبحت أوم الوحدة التي سميت على اسم الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم ، فانتقل إلى هذا الويكي

سأحاول أن أبقي هذا بسيطًا.

قانون أوم هو قانون عالمي يلتزم به كل شيء: V = I * R.

V = الجهد (الطاقة الكامنة. الوحدة هي فولت)

أنا = التيار (عدد المصطلحات البسيطة للإلكترونات المتدفقة. الوحدة هي أمبير)

R = المقاومة (حجم الأنبوب ولكن الأصغر هو الأكبر والأكبر هو الأصغر. إذا كنت تعرف القسمة ، فإن حجم الأنبوب = 1 / x حيث x هي قيمة المقاومة. الوحدة هي أوم)

الخطوة 3: الرياضيات: مثال على مقاومة المتسلسلة

في الصورة أعلاه ، توجد لقطة شاشة لنموذج LTspice. LTSpice هو برنامج يساعد المهندسين الكهربائيين والهواة على تصميم دائرة قبل إنشائها.

في نموذجي ، قمت بوضع مصدر جهد كهربائي (مثل البطارية) على الجانب الأيسر مع وضع علامة + و- في دائرة. ثم قمت برسم خط إلى شيء متعرج (هذا هو المقاوم) مع R1 فوقه. ثم قمت برسم خط آخر لمقاوم آخر مع R2 فوقه. وجهت السطر الأخير إلى الجانب الآخر من مصدر الجهد. أخيرًا ، وضعت مثلثًا مقلوبًا على السطر السفلي من الرسم الذي يمثل Gnd أو نقطة مرجعية للدائرة.

V1 = 4.82 فولت (جهد سكة Nscope + 5 فولت من USB)

R1 = 2.7 كيلو أوم

R2 = 2.7 كيلو أوم

أنا =؟ أمبير

يسمى هذا التكوين دائرة متسلسلة. لذلك إذا أردنا معرفة التيار أو عدد الإلكترونات المتدفقة في الدائرة ، نضيف R1 و R2 معًا في مثالنا = 5.4 Kohms

مثال 1

لذا V = I * R -> I = V / R -> I = V1 / (R1 + R2) -> I = 4.82 / 5400 = 0.000892 Amps أو 892 uAmps (نظام متري)

مثال 2

بالنسبة للركلات ، سنغير R1 إلى 10 Kohms الآن ستكون الإجابة 379 uAmps

مسار الإجابة: I = 4.82 / (10000 + 2700) = 4.82 / 12700 = 379 uAmps

مثال 3

آخر مثال تمرين R1 = 0.1 Kohms الآن الإجابة ستكون 1.721 mAmps أو 1721 uArmps

مسار الإجابة: I = 4.82 / (100 + 2700) = 4.82 / 2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

نأمل أن ترى أنه نظرًا لأن R1 في المثال الأخير كان صغيرًا ، كان التيار أو الأمبير أكبر من المثالين السابقين. تعني هذه الزيادة في التيار أن هناك المزيد من الإلكترونات التي تتدفق عبر الدائرة ، والآن نريد معرفة الجهد الذي سيكون عند نقطة المسبار في الصورة أعلاه. يتم ضبط المسبار بين R1 و R2 …… كيف نحسب الجهد هناك ؟؟؟؟؟

حسنًا ، ينص قانون أومز على أن الجهد الكهربائي في دائرة مغلقة يجب أن يكون = 0 فولت مع هذا البيان ، فماذا يحدث للجهد من مصدر البطارية؟ كل مقاوم يزيل الجهد بنسبة مئوية. نظرًا لأننا نستخدم قيم المثال 1 في المثال 4 ، يمكننا حساب مقدار الجهد الذي يتم إزالته في R1 و R2.

مثال 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohms = 2.4084 Volts V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2.7 Kohms = 2.4084 V

سنقرب 2.4084 إلى 2.41 فولت

الآن نحن نعرف مقدار الفولتات التي يأخذها كل مقاوم. نستخدم نظام GND (المثلث المقلوب) لنقول 0 فولت. ما يحدث الآن ، أن 4.82 فولت الناتجة من البطارية تنتقل إلى R1 و R1 تبعد 2.41 فولت. سيكون لنقطة المسبار الآن 2.41 فولت والتي تنتقل بعد ذلك إلى R2 و R2 تزيل 2.41 فولت. Gnd عندها 0 فولت تنتقل إلى البطارية التي تنتج بعد ذلك 4.82 فولت وتكرر الدورة.

نقطة التحقيق = 2.41 فولت

مثال 5 (سنستخدم القيم من المثال 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 أوم = 3.79 فولت

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 أوم = 1.03 فولت

نقطة التحقيق = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 فولت

قانون أوم = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 فولت

مثال 6 (سنستخدم القيم من المثال 3)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0.172 فولت

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4.65 فولت

جهد نقطة المسبار = 3.1 فولت

نقطة مسبار مسار الإجابة = V - V1 = 4.82 - 0.17 = 4.65 فولت

طريقة بديلة لنقطة التحقيق لحساب الجهد: Vp = V * (R2) / (R1 + R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

الخطوة 4: مثال من واقع الحياة

إذا لم تكن قد استخدمت Nscope من قبل ، فيرجى الرجوع إلى Nscope.org

باستخدام Nscope ، وضعت أحد طرفي المقاوم 2.7Kohm في فتحة القناة 1 والطرف الآخر على فتحة السكة + 5V. ثم وضعت مقاومًا ثانيًا على فتحة أخرى للقناة 1 والطرف الآخر في فتحة سكة GND. كن حذرًا حتى لا تكون نهايات المقاوم على سكة + 5V وملامسة سكة GND وإلا فقد تؤذي Nscope أو تشتعل في شيء ما.

ماذا يحدث عندما `` قصير '' + 5 فولت إلى قضبان GND معًا ، فإن المقاومة تذهب إلى 0 أوم

I = V / R = 4.82 / 0 = ما لا نهاية (عدد كبير جدًا)

تقليديًا ، لا نريد أن يقترب التيار من اللانهاية لأن الأجهزة لا يمكنها التعامل مع التيار اللانهائي وتميل إلى الاشتعال. لحسن الحظ ، يتمتع Nscope بحماية عالية للتيار نأمل أن تمنع الحرائق أو تلف جهاز nscope.

الخطوة 5: اختبار الحياة الحقيقية للمثال 1

بمجرد الانتهاء من الإعداد ، يجب أن يظهر لك Nscope قيمة 2.41 فولت مثل الصورة الأولى أعلاه. (كل سطر رئيسي أعلى علامة تبويب القناة 1 هو 1 فولت وكل سطر ثانوي هو 0.2 فولت) إذا قمت بإزالة R2 ، المقاوم الذي يربط القناة 1 بسكة GND ، سيرتفع الخط الأحمر إلى 4.82 فولت كما في الصورة الأولى أعلاه.

في الصورة الثانية أعلاه ، يمكنك رؤية توقع LTSpice يلبي توقعاتنا المحسوبة التي تلبي نتائج اختبار الحياة الحقيقية.

تهانينا ، لقد صممت دائرتك الأولى. اتصالات سلسلة المقاوم.

جرب القيم الأخرى للمقاومة كما في المثال 2 والمثال 3 لمعرفة ما إذا كانت حساباتك تتطابق مع نتائج الحياة الحقيقية. مارس أيضًا القيم الأخرى أيضًا ولكن تأكد من أن التيار لا يتجاوز 0.1 أمبير = 100 مللي أمبير = 100000 أمبير

من فضلك تابعني هنا على التعليمات وعلى tinee9.com