كيفية حساب جهد المقاوم (بالصور) - نصائح

فيديو: دائرة توالي وتوازي وحساب شدة التيار وفرق الجهد

المحتوى

خطوات
النصيحة

قبل أن تتمكن من حساب جهد المقاوم ، يجب عليك أولاً تحديد نوع الدائرة المستخدمة. إذا كنت بحاجة إلى مراجعة الأساسيات أو كنت بحاجة إلى القليل من المساعدة في فهم أنواع الدوائر ، فابدأ بالجزء الأول. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فتخطه وانتقل إلى النص حول نوع الدائرة التي تحتاج إلى التعامل معها.

خطوات

جزء 1 من 3: فهم الدوائر الكهربائية

تعرف على الدوائر. فكر في الدائرة بطريقة التفكير هذه: تخيل أنك تصب كيسًا من حبات الذرة في وعاء. كل حبة ذرة عبارة عن إلكترون (إلكترون) ، وتدفق الحبوب التي تتدفق إلى الوعاء عبارة عن تيار كهربائي. عند الحديث عن الخطوط ، يمكنك وصفها بالقول عن عدد الجسيمات التي تتحرك في الثانية.
فكر في الشحنات الكهربائية. تحمل الإلكترونات شحنة "سالبة". أي أنها تجذب (أو تتحرك باتجاه) جسم موجب الشحنة ، وتدفع (أو تبتعد) عن جسم سالب الشحنة. لأنها كلها سلبية ، تحاول الإلكترونات دائمًا دفع بعضها البعض ، وتنتشر كلما أمكن ذلك.
افهم الجهد. الجهد هو الفرق في الشحنة بين نقطتين. كلما كان فرق الشحن أكبر ، كان الطرفان أقوى. يوجد أدناه مثال على بطارية تقليدية:
- تحدث تفاعلات كيميائية في البطارية وتتراكم الإلكترونات. تنتقل هذه الإلكترونات نحو الطرف السالب ، بينما يظل الطرف الموجب في حالة فارغة تقريبًا (يطلق عليهما الكاثود والأنود). كلما طالت هذه العملية ، زاد الجهد بين الطرفين.
- عند توصيل الأسلاك بين القطب السالب والأنود ، فجأة ، يكون للإلكترون في الكاثود مساحة للذهاب. يطلقون النار باتجاه الأنود ، ويولدون تيارًا كهربائيًا. كلما زاد الجهد ، كلما تحركت المزيد من الإلكترونات نحو القطب الموجب في الثانية.
افهم مفهوم المقاومة. المقاوم له طبيعة اسمه. كلما زادت مقاومة الجسم ، زادت صعوبة مرور الإلكترونات خلاله. إنه يبطئ التيار ، لأنه الآن يمكن لعدد أقل من الإلكترونات المرور خلال كل ثانية.
- المقاومة هي أي شيء ينتمي إلى الدائرة ويضيف مقاومة إلى الدائرة. يمكنك شراء "مقاوم" حقيقي من متجر الطاقة ، ولكن في مشاكل الدائرة ، عادة ما يتم تمثيل المقاومة بمصباح كهربائي أو أي جسم مقاوم آخر.
تذكر قانون أوم. توجد علاقة بسيطة للغاية بين التيار والجهد والمقاومة. قم بتدوينها أو حفظها - سيتعين عليك استخدامها كثيرًا عند حل مشاكل الدائرة:
- التيار = الجهد مقسومًا على المقاوم
- عادة ما تكون مكتوبة بالصيغة: I = / _ر
- فكر فيما يحدث عند زيادة V (الجهد) أو R (المقاومة). هل يتطابق مع ما تعلمته في الشرح أعلاه؟
الإعلانات

جزء 2 من 3: احسب جهد المقاوم (دارة تسلسلية)

افهم ما هي الدائرة التسلسلية. الدائرة التسلسلية سهلة التحديد. لقد كان مجرد ملف ، مع كل شيء في صف واحد. ينتقل التيار حول الملف بأكمله ، ويمر بدوره من خلال كل من المقاومات أو المكونات التي تشكل الدائرة.
- التيار الشيء نفسه في كل نقطة على الدائرة.
- عند حساب الجهد ، لا يهم موضع المقاوم في الدائرة. يمكنك أن تأخذ وتغير موضع المقاوم ، سيبقى جهد كل المقاوم كما هو.
- لنأخذ مثالاً لدائرة ذات ثلاث مقاومات متسلسلة: R.₁، ر₂، و R.₃. هذه الدائرة تعمل ببطارية 12 فولت. سنجد الجهد لكل مقاوم.
احسب المقاومة في جميع أنحاء الدائرة. اجمع كل قيم المقاومة في الدائرة. الجواب هو مقاومة الدائرة الكاملة لدائرة السلسلة.
- خذ على سبيل المثال ثلاثة مقاومات R.₁، ر₂، و R.₃ المقاومة هي 2 Ω (أوم) ، 3 Ω ، 5 ، على التوالي. مقاومة الدائرة الكاملة هي 2 + 3 + 5 = 10 أوم.
ابحث عن التيار. استخدم قانون أوم لإيجاد قوة الدائرة بأكملها. تذكر أنه في دائرة السلسلة ، يكون التيار هو نفسه في جميع المواضع. بمجرد أن نحسب الخط بهذه الطريقة ، يمكننا استخدامه لجميع العمليات الحسابية.
- يقول قانون أوم أن التيار الكهربائي أنا = / _ر. جهد الدائرة الكاملة هو 12 فولت ، ومقاومة الدائرة الكاملة هي 10 أوم. الجواب أنا = / ₁₀ = 1.2 أمبير.
قم بتحويل قانون أوم لإيجاد الجهد. باستخدام الجبر الأساسي ، يمكننا تحويل قانون أوم لإيجاد الجهد بدلاً من التيار:
- أنا = / _ر
- IR = R / _ر
- IR = V.
- V = IR
احسب جهد كل مقاوم. نحن نعلم بالفعل قيمة المقاومة ، ونعرف قوة التيار ، ولدينا بالفعل المعادلة. قم بتغيير الرقم وحلها. بالنسبة لمشكلة المثال ، لدينا:
- النفور من R₁ = V.₁ = (1.2A) (2Ω) = 2.4 فولت.
- الجهد من R₂ = V.₂ = (1.2A) (3Ω) = 3.6 فولت.
- الجهد من R₃ = V.₃ = (1.2A) (5Ω) = 6.0V.
راجع إجاباتك. في الدائرة التسلسلية ، يجب أن يكون الجهد الكلي عبر جميع المقاومات مساويًا لجهد الدائرة الكاملة. اجمع كل الفولتية التي حسبتها واعرف ما إذا كنت تحصل على جهد الدائرة الكاملة. إذا لم يفلح ذلك ، فارجع وابحث عن الخطأ.
- في مثالنا: 2،4 + 3،6 + 6،0 = 12V ، وهو جهد الدائرة الكاملة.
- إذا كان مجموع الفولتية أقل قليلاً (لنقل 11.97 بدلاً من 12) ، فمن المحتمل أنك قمت بتقريب الرقم في مكان ما. إجابتك لا تزال صحيحة.
- تذكر أن الجهد يقيس الفرق في الشحنة ، أو عدد الإلكترونات. تخيل أنك تحسب عدد الإلكترونات التي تراها وأنت تسافر على طول دائرة. إذا كان العد صحيحًا ، فستحصل في النهاية على إجمالي الشحنة في الإلكترونات من البداية إلى النهاية.
الإعلانات

جزء 3 من 3: احسب جهد المقاوم (دائرة متوازية)

افهم ما هي الدائرة المتوازية. تخيل سلكًا يقع أحد طرفيه على البطارية ، والآخر مقسم إلى سلكين منفصلين. يعمل السلكان بالتوازي مع بعضهما البعض ، ثم يعاد توصيلهما مرة أخرى قبل الوصول إلى الطرف الآخر من البطارية. إذا كان لكل من السلك الأيسر والخط الأيمن مقاوم واحد ، فسيتم توصيل المقاومين "بالتوازي".
- يمكن أن تحتوي الدوائر المتوازية على عدد عشوائي من الأسلاك. تنطبق هذه التعليمات على الدوائر المقسمة إلى مائة سلك ثم يتم تجميعها معًا.
فكر في كيفية تدفق التيار في الدائرة. في الدائرة المتوازية ، يتدفق التيار عبر كل مسار يتم توفيره من أجله. سوف يمر عبر السلك على الجانب الأيسر ، ويمرر المقاوم على اليسار ويصل إلى الطرف الآخر. في نفس الوقت ، سوف يمر أيضًا عبر السلك الموجود على اليمين ، فوق المقاوم الأيمن وإلى الطرف الآخر. لا يوجد جزء من التيار يتدفق للخلف أو للأمام من خلال كلا المقاومات بالتوازي.
استخدم جهد الدائرة الكاملة للعثور على جهد كل مقاوم. عندما تعرف جهد الدائرة الكاملة ، سيكون العثور على جهد كل مقاوم أمرًا سهلاً للغاية. كل سلك متوازي له نفس الجهد مثل الدائرة بأكملها. افترض أن دائرة بها مقاومين على التوازي تعمل ببطارية 6 فولت. سيكون جهد المقاوم الأيسر 6 فولت وسيكون جهد المقاوم الأيمن أيضًا 6 فولت. لا يهم حجم قيمة المقاوم. لفهم السبب ، دعنا نراجع الدائرة التسلسلية المذكورة أعلاه:
- تذكر أنه في الدوائر المتسلسلة ، يكون جهد الدائرة الكاملة دائمًا مساويًا لمجموع الجهد لكل انخفاض في الجهد.
- فكر في كل مسار حالي على أنه دائرة متسلسلة. نفس الشيء صحيح: بإضافة جهد المقاوم بأكمله ، ينتهي بك الأمر بجهد دائرة كاملة.
- نظرًا لأن التيار يمر عبر كل سلك من خلال مقاوم واحد فقط ، يجب أن يكون جهد هذا المقاوم مساويًا للجهد الكلي.
احسب التيار الكهربائي للدائرة الكاملة. إذا لم تظهر المشكلة جهد الدائرة الكاملة ، فسيتعين عليك إكمال بضع خطوات أخرى. ابدأ بإيجاد كمية التيار المتدفق عبر تلك الدائرة. في الدائرة الموازية ، يساوي تيار الدائرة الكاملة مجموع التيار المار عبر كل فرع متوازي.
- من الناحية الرياضية:_مجموع = أنا₁ + أنا₂ + أنا₃...
- إذا وجدت صعوبة في الفهم ، تخيل أنبوب ماء مقسم إلى قسمين. إجمالي الجريان السطحي هو ببساطة كمية المياه المتدفقة عبر كل أنبوب يتم إضافته معًا.
احسب المقاومة في جميع أنحاء الدائرة. في الدوائر المتوازية ، لا تكون المقاومات بنفس الكفاءة لأنها تعيق فقط تدفق التيار عبر سلك واحد أو منعطف. في الواقع ، كلما زادت دوائر الدوران ، كان من الأسهل للتيار أن يجد طريقه إلى الطرف الآخر. لإيجاد مقاومة الدائرة الكاملة ، حل المعادلة التالية وابحث عن R_مجموع:
- / _{ر_مجموع} = / _ر₁ + / _ر₂ + / _ر₃...
- خذ على سبيل المثال دائرة بها مقاومات 2 أوم و 4 أوم مركبة بالتوازي. / _{ر_مجموع} = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) ر_مجموع → ر_مجموع = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1.33 عناق.
أوجد الجهد من النتيجة التي تم الحصول عليها. تذكر ، بمجرد إيجاد جهد الدائرة الكاملة ، وجدنا أيضًا جهد كل سلك متوازي. استخدم قانون أوم ، أوجد جهد الدائرة بالكامل. على سبيل المثال:
- ضع في اعتبارك دائرة بها خط من 5 أمبير. مقاومة الدائرة الكاملة 1.33 أوم.
- وفقًا لقانون أوم ، لدينا: I = V / R ، لذلك: V = IR.
- الخامس = (5A) (1.33Ω) = 6.65 فولت.
الإعلانات

النصيحة

إذا كانت هناك دائرة معقدة مع مقاومات متسلسلة و بالتوازي ، أو اختر مقاومين متقاربين. ابحث عن مقاوماتها المجمعة باستخدام قاعدة المقاومة المتوازية أو المتسلسلة الصحيحة. في هذه المرحلة ، يمكنك التفكير فيهم كمقاوم واحد. افعل ذلك حتى يتم الحصول على دائرة بسيطة بالمقاومات أو موازى، أو مسلسل.
غالبًا ما يشار إلى جهد المقاوم على أنه "انخفاض الجهد".
فهم المصطلحات:
- الدائرة - تتكون من الأجزاء التي تتكون منها الدائرة (مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات) المتصلة بأسلاك وحيث يمكن للتيار أن يتدفق فيها
- المقاومات - الأجزاء التي يمكن أن تقلل أو تتداخل مع التيار
- التيار الكهربائي - شحنة كهربائية تتدفق في السلك ، الوحدة: أمبير ، أ
- الجهد - الشغل المبذول لتحريك الجسيم المشحون ؛ الوحدة: فولت ، الخامس
- مقاومة كائن - مقياس لمقاومته للتيار ؛ الوحدة: عناق ، Ω