|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Định luật Ohm phức tạp này. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu Không còn nghi ngờ gì nữa, mọi người đều biết định luật Ohm đối với đoạn mạch như trong Hình 3. 3,a: U = IR, trong đó U là điện áp rơi trên đoạn; I - dòng điện trong mạch; R là điện trở của đoạn mạch này. Thật xấu hổ khi mắc sai lầm trong định luật Ohm, nhưng nếu bạn chưa ghi nhớ công thức này, hãy sử dụng Hình. 10, b. Chỉ cần dùng ngón tay che giá trị mong muốn là đủ để có câu trả lời về số cần nhân hoặc chia cho số nào. Nên sử dụng hệ thống đơn vị SI, trong đó điện áp được biểu thị bằng vôn, điện trở tính bằng ohm và dòng điện tính bằng ampe. Tuy nhiên, khi tính toán mạch vô tuyến, có thể thuận tiện lấy dòng điện tính bằng milliamp và điện trở tính bằng kilo-ohms - khi đó hệ số 3-103 và XNUMX sẽ giảm và điện áp vẫn tính bằng vôn.
Hãy để chúng tôi biểu thị hiện tại I = U/R. Sự phụ thuộc của dòng điện vào điện áp tỷ lệ thuận, trên đồ thị l(U), nó được hiển thị dưới dạng đường thẳng (Hình 3c). Mối quan hệ này thường được gọi là tuyến tính. Vì vậy, chúng tôi lấy một pin đèn pin 4,5 V và kết nối với nó một điện trở 1 Ohm nối tiếp và một ampe kế (nó luôn được mắc nối tiếp với tải). Thay vì mức 4,5 A dự kiến, chúng tôi nhận được ít hơn đáng kể! Có chuyện gì thế, định luật Ohm không có tác dụng à? Bạn sẽ phải khảo sát hiện tượng này và nối một vôn kế song song với điện trở. Nó sẽ hiển thị điện áp nhỏ hơn 4,5 V và bằng U = I R. Phần còn lại của điện áp rơi ở đâu? Về điện trở trong của pin, điều mà chúng tôi chưa tính đến trong tính toán trước. Ở đây, bạn cần sử dụng định luật Ohm cho toàn bộ mạch: I = E/(r + R), trong đó E là suất điện động của pin (EMF, nó được ghi trên bao bì chứ không phải điện áp); r - điện trở trong. Hai tham số này đặc trưng đầy đủ cho nguồn hiện tại. Thiết kế thử nghiệm và thứ tự bật các thiết bị được thể hiện trong Hình 4. XNUMX.
Hãy xem dòng điện và điện áp trên tải phụ thuộc như thế nào vào điện trở R của nó. Điện áp trên tải U = l R = ER/(r + R). Nếu điện trở tải tăng lên vô cùng, dòng điện sẽ có xu hướng bằng XNUMX và điện áp sẽ có xu hướng EMF. Thật dễ dàng để tìm ra EMF, bạn chỉ cần kết nối một vôn kế (không tải) với các cực của pin. Trong trường hợp này, người ta cho rằng vôn kế là loại tốt, - điện trở cao, nghĩa là tiêu thụ dòng điện nhỏ không đáng kể. Nếu không, vôn kế “xấu” sẽ hiển thị điện áp nhỏ hơn EMF một lượng Iv·r trong đó Iv là dòng điện mà vôn kế tiêu thụ. Bây giờ chúng ta hướng điện trở tải về 4, khi đó dòng điện trong mạch sẽ bằng dòng điện ngắn mạch Isk = E/r. Bây giờ ampe kế thể hiện trong hình. XNUMX, phải “tốt”, tức là có điện trở nội tại cực thấp ra. Nếu không, người ta sẽ đo không phải Icz mà là dòng điện nhỏ hơn bằng E/(r + rа). Bạn chỉ có thể đo dòng điện ngắn mạch bằng ampe kế đối với pin và pin có công suất thấp nhất (khi đó dòng điện nhỏ và ngắn mạch rất ngắn của các cực không gây hại cho pin). Đối với nhiều loại pin, Ikc có thể đạt tới hàng trăm, hàng nghìn ampe - dòng điện như vậy làm chảy dây đồng và đinh sắt và chắc chắn sẽ làm hỏng ampe kế của bạn. May mắn thay, không cần thiết phải thực hiện một thí nghiệm như vậy và điện trở trong có thể dễ dàng tìm thấy bằng tính toán. Nếu bạn đo emf bằng một vôn kế có điện trở cao, sau đó là điện áp U trên một tải R đã biết, thì từ định luật Ohm đối với một phần của mạch, bạn có thể dễ dàng tìm thấy I = U/R. Bạn cũng có thể đo dòng điện mà không cần biết điện trở. Bây giờ chúng ta hãy biến đổi công thức định luật Ohm cho chuỗi hoàn chỉnh: r = E/I - R. Thay I, ta có r = R(E/U-1). Tính toán tương tự có thể được thực hiện bằng đồ họa. Đối với mạch hoàn chỉnh được hiển thị trong Hình. 4, chúng ta hãy vẽ đồ thị sự phụ thuộc của dòng điện qua tải vào điện áp trên nó, với điều kiện là điện trở thay đổi từ 0 đến vô cùng. Khi điện trở bằng 0 thì dòng điện cực đại và bằng lK3, còn điện áp bằng 0 - ta được điểm a. Hãy tăng điện trở lên vô cùng (tắt nó đi) - điện áp sẽ tăng lên E - ta được điểm b. Hai điểm là đủ để vẽ một đường thẳng ab đi qua chúng - nó được gọi là đặc tính tải (đường đậm). Bây giờ bật một số điện trở R, đo điện áp U trên nó và tính dòng điện I, chúng ta thu được điểm c. Cũng có thể dễ dàng tìm thấy bằng đồ họa bằng cách xây dựng đồ thị l(U) cho một điện trở R cho trước ở cùng tọa độ, giống như trong Hình 3. 5,c (đường mảnh trong Hình XNUMX). Giao điểm của hai đường thẳng cho điểm c.
Trong tính toán trên, trên thực tế, chúng tôi đã tìm thấy điểm b và c bằng cách đo EMF và điện áp trên tải. Vẽ một đường thẳng qua chúng, chúng tôi tìm thấy điểm a tại giao điểm với trục tung (Ikz), và do đó điện trở trong r. Bây giờ chúng ta hãy thử trả lời câu hỏi: công suất P được giải phóng trong tải là bao nhiêu? Như đã biết, P = U·I. Vôn nhân với ampe bằng watt. Nếu dòng điện được đo bằng milliamp và điện áp được đo bằng vôn thì công suất được đo bằng milliwatt. Sử dụng công thức này, dễ dàng tìm được công suất tiêu tán trên điện trở. Ví dụ: nếu đặt điện áp 1,2 V vào điện trở có điện trở 12 kOhm thì dòng điện sẽ là 10 mA và công suất tiêu tán sẽ là 120 mW. Về mặt đồ họa, công suất bằng diện tích của hình chữ nhật dựng trên trục tọa độ và chạm điểm c với đỉnh của nó (nó được tô bóng trong Hình 5). Điện trở tải có thể được chọn ở một điểm rất thú vị d, trong đó U = E/2 và I = lK3/2. Trong các điều kiện này, điện trở của tải bằng điện trở trong của nguồn, tức là R = r và diện tích hình chữ nhật tương ứng với công suất P tiêu tán trong tải sẽ lớn nhất. Để giải trí, hãy cố gắng tự mình chứng minh vị trí này bằng đại số - bằng cách tìm giá trị lớn nhất của hàm hoặc bằng cách chứng minh một định lý hình học. Điều kiện R = r được gọi là điều kiện phù hợp và tải được gọi là phù hợp. Đồng thời, sức mạnh lớn nhất được giải phóng trong đó. Thật vậy, với điện trở tải lớn, dòng điện giảm xuống trong giới hạn bằng 3 và điện áp không thể vượt quá EMF. Do đó, công suất trên tải có xu hướng bằng không. Trường hợp cực đoan còn lại ít rõ ràng hơn, khi điện trở tải có xu hướng bằng XNUMX. Khi đó dòng điện tăng lên lKXNUMX, nhưng điện áp U có xu hướng bằng XNUMX, nghĩa là công suất trên tải cũng giảm. Cần lưu ý rằng công suất trong trường hợp này vẫn bị tiêu tán, nhưng không ở mức cần thiết - tại điện trở trong của nguồn. Người ta đã nhiều lần quan sát thấy rằng một tế bào điện bị đoản mạch sẽ nóng lên, đồng thời tiêu tốn công suất của nó một cách nhanh chóng. Câu hỏi cuối cùng cho cuộc thảo luận ngày hôm nay là hiệu suất của mạch điện trong hình 4 là bao nhiêu. 1? Theo định nghĩa, hiệu suất bằng tỷ lệ giữa công suất được giải phóng trong tải và tổng công suất tiêu thụ trong mạch. Cái sau bằng E·0,5, và hiệu suất = U·l/E·l = U/E. Điều này cho thấy hiệu suất chỉ gần bằng 50 ở điện trở tải cao, khi làm việc với dòng điện thấp, khi U gần bằng E và điện áp rơi trên điện trở trong của nguồn nhỏ. Khi khớp, hiệu suất = XNUMX (XNUMX%) và một nửa tổng công suất được tiêu thụ bên trong nguồn và nửa còn lại dành cho tải. Ở các chế độ gần ngắn mạch, hiệu suất rất thấp. Đây là một trong những lý do tại sao việc xả các tế bào điện với dòng điện thấp sẽ có lợi hơn. Và bây giờ là một “bài tập về nhà” khác. Bạn được đưa đến đảo, màn đêm buông xuống, chuyến tàu tiếp theo bị hoãn và cần phải có tín hiệu đèn. Trong số các thiết bị thám hiểm, bạn tìm thấy một chiếc đèn pin đã xả một nửa pin, một đồng hồ vạn năng và ba bóng đèn: 12 Vx0,1 A, 6 Vx0,2 A và 3 Vx0,4 A. Các phép đo thông số pin cho thấy suất điện động của nó là 12 V và dòng điện ngắn mạch 0,4 A. Nên chọn bóng đèn nào để đèn sáng nhất? (Lưu ý rằng sơ đồ đèn lồng như trong Hình 4, chỉ có công tắc là không hiển thị.) Tác giả: V.Polyakov, Moscow
Năng lượng từ không gian cho Starship
08.05.2024 Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ
08.05.2024 Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024
▪ Sử dụng mưa để giảm ô nhiễm không khí ▪ Trang trại năng lượng mặt trời giữa đại dương rộng mở ▪ Điều khiển máy tính bằng ngôn ngữ ▪ Màn hình chơi game WQHD lõm MSI G322CQP
▪ phần của trang web Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Và chiến đấu một lần nữa! Chỉ nghỉ ngơi trong giấc mơ của chúng tôi. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Ai có thể xác định âm nhạc trên hồ sơ mà không cần nghe nó? đáp án chi tiết ▪ bài báo Alfalfa Townville. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài báo Thông gió nơi làm việc. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Thông tắc máy bơm nước. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này