- Hvad er DC?
- Hvad er aktuelt?
- Hvad er spænding?
- Hvad er modstand?
- Ohms Law og VI-forhold:
- Hvad er magt?
- Elektronflow koncept
- Praktiske eksempler
Hvad er DC?
I folkeskolen lærte vi, at alt er lavet af atomer. Dette er et produkt af tre partikler: elektroner, protoner og neutroner. Som navnet antyder, har Neutron ingen ladning, mens protoner er positive og elektroner er negative.
I atom forbliver elektroner protoner og neutroner sammen i en stabil formation, men hvis elektronerne adskilles fra atomer ved en ekstern proces, vil de altid ønsker at slå sig ned i den tidligere position, så det vil skabe tiltrækning mod protoner. Hvis vi bruger disse frie elektroner og skubber det ind i en leder, der danner et kredsløb, producerer den potentielle tiltrækning potentialforskellen.
Hvis elektronstrømmen ikke ændrer sin sti og er i ensrettet strømning eller bevægelse inde i et kredsløb, kaldes det DC eller jævnstrøm. DC spænding er den konstante spændingskilde.
I tilfælde af jævnstrøm vil polariteten aldrig vende eller ændres med hensyn til tid, mens strømmen af strøm kan variere med tiden.
Som i virkeligheden er der ingen perfekt tilstand. I tilfælde af kredsløbet, hvor frie elektroner flyder, er det også sandt. Disse frie elektroner flyder ikke uafhængigt, da de ledende materialer ikke er perfekte til at lade elektronerne flyde frit. Det modsætter sig strømmen af elektron ved en bestemt begrænsningsregel. Til dette spørgsmål består hvert elektronik / elektrisk kredsløb af tre grundlæggende individuelle størrelser, der kaldes VI R.
- Spænding (V)
- Strøm (I)
- Og modstand (R)
Disse tre ting er de grundlæggende grundlæggende størrelser, der næsten altid vises, når vi ser eller beskriver noget eller fremstiller noget, der er relateret til Elektrisk eller Elektronik. De er begge velrelaterede, men de har angivet tre separate ting i elektronik eller elektriske grundlæggende.
Hvad er aktuelt?
Som tidligere nævnt flyder frie adskilte elektroner inde i kredsløbet; denne strøm af elektroner (ladning) kaldes Strøm. Når en spændingskilde påføres over et kredsløb, strømmer de negative ladningspartikler kontinuerligt med en ensartet hastighed. Denne strøm måles i ampere pr. SI-enhed og betegnes som I eller i. I henhold til denne enhed er 1 ampere den mængde elektricitet, der transporteres på 1 sekund. Basisenheden for ladning er coulomb.
1A er 1 coulomb af ladning båret i et kredsløb eller en leder på 1 sekund. Så formlen er
1A = 1 C / S
Hvor betegnes C som coulomb, og S er anden.
I praktisk scenarie strømmer elektronerne fra den negative kilde til den positive kilde til strømforsyningen, men for bedre kredsløbsrelateret forståelse antager konventionel strømflow, at strømmen strømmer fra den positive til den negative terminal.
I nogle kredsløbsdiagrammer vil vi ofte se, at få pile med I eller i peger strømmen af strømme, hvilket er den konventionelle strøm af strøm. Vi ser brugen af strøm på vægkontaktkortet som "Maksimum 10 ampere nominel" eller i telefonopladeren "maksimal opladningsstrøm er 1 Ampere " osv.
Strøm bruges også som præfiks med submultipel som Kilo ampere (10 3 V), milli-ampere (10 -3 A), mikro-ampere (10-6 A), nano-ampere (10-9 A) osv.
Hvad er spænding?
Spænding er den potentielle forskel mellem to punkter i et kredsløb. Den giver besked om den potentielle energi, der er lagret som elektrisk ladning i et elektrisk forsyningspunkt. Vi kan betegne eller måle spændingsforskellen mellem to punkter i kredsløbsknuder, knudepunkter osv.
Forskellen mellem to punkter kaldet potentiel forskel eller spændingsfald.
Dette spændingsfald eller potentialforskel måles i volt med symbolet V eller v. Mere spænding angiver mere kapacitet og mere holder på opladningen.
Som beskrevet tidligere kaldes konstant spændingskilde som jævnstrømsspænding. Hvis spændingen ændres med jævne mellemrum, er det en vekselstrøm eller vekselstrøm.
Én volt er pr. Definition forbruget af energi på en joule pr. Elektrisk ladning af en coulomb. Forholdet er som beskrevet
V = Potentiel energi / opladning eller 1V = 1 J / C
Hvor betegnes J som Joule og C er coulomb.
Et volt spændingsfald opstår, når en strøm på 1 amp strømmer gennem modstanden på 1 ohm.
1V = 1A / 1R
Hvor A er ampere, og R er modstand i ohm.
Spænding også brugt som præfiks med submultipel som Kilovolt (10 3 V), milivolt (10 -3 V), mikro-volt (10-6 V), nanovolt (10-9 V) osv. Spænding er også betegnet som negativ spænding såvel som positiv spænding.
AC-spænding findes almindeligvis i stikkontakter i hjemmet. I Indien er det 220V AC, i USA er det 110V AC osv. Vi kan få jævnstrømsspænding ved at konvertere denne vekselstrøm til jævnstrøm eller fra batterier, solpaneler, forskellige strømforsyningsenheder samt telefonopladere. Vi kan også konvertere DC til AC ved hjælp af invertere.
Det er meget vigtigt at huske, at spænding kan eksistere uden strøm, da det er spændingsforskellen mellem to punkter eller potentialforskel, men strømmen kan ikke strømme uden nogen spændingsforskel mellem to punkter.
Hvad er modstand?
Som i denne verden er intet ideelt, hvert materiale har en bestemt specifikation til at modstå strømmen af elektroner, når de passerer fra det. Modstandskapaciteten for et materiale er dets modstand, som måles i Ohm (Ω) eller Omega. Samme som strøm og spænding, modstanden har også præfikset for sub-multiple som Kilo-ohm (10 3 Ω), mili-ohm (10 -3 Ω), mega-ohm (10 6 Ω) osv. Modstand kan ikke måles i negativ; det er kun en positiv værdi.
Modstanden meddeler, om materialet, hvorfra strømmen passerer, er en god leder, betyder lav modstand eller en dårlig leder betyder høj modstand. 1 Ω er en meget lav modstand sammenlignet med 1M Ω.
Så der er materialer, der har meget lav modstand og er en god leder af elektriciteten. Ligesom kobber, guld, sølv, aluminium osv. På den anden side er der adskillige materialer, der har meget høj modstandsdygtighed og dermed en dårlig leder af elektricitet, såsom glas, træ, plast, og på grund af høj modstand og dårlig ledningsevne, bruges hovedsageligt til isoleringsformål som isolator.
Også specielle materialetyper, der i vid udstrækning bruges i elektronik for dets specielle evner til at lede elektricitet mellem dårlige og gode ledere. Det er halvledere, navnet antyder, at det er naturen, halvleder. Transistorer, diode, integrerede kredsløb er lavet ved hjælp af halvleder. Germanium og silicium er meget udbredt halvledermateriale i dette segment.
Som tidligere omtalt kan modstand ikke være negativ. Men modstand har to bestemte segmenter, den ene er i lineært segment og den anden er i ikke-linjesegment. Vi kan anvende specifik grænserelateret matematisk beregning for at beregne modstandskapaciteten for denne lineære modstand, på den anden side har ikke-lineær segmenteret modstand ikke korrekt definition eller sammenhæng mellem spænding og strømflow mellem disse modstande.
Ohms Law og VI-forhold:
Georg Simon Ohm alias Georg Ohm er en tysk fysiker, der har fundet et forholdsmæssigt forhold mellem spændingsfald, modstand og strøm. Dette forhold er kendt som Ohms Law.
I hans fund anføres det, at strømmen, der passerer gennem en leder, er direkte proportional med spændingen over den. Hvis vi konverterer dette fund til matematisk dannelse, vil vi se det
Strøm (ampere) = Spænding / modstand I (ampere) = V / R
Hvis vi kender nogen af de to værdier fra disse tre enheder, kan vi finde den tredje.
Fra ovenstående formel finder vi de tre enheder, og formlen vil være: -
Spænding |
V = I x R |
Output vil være spænding i volt (V) |
Nuværende |
I = V / R |
Output vil være strøm i ampere (A) |
Modstand |
R = V / I |
Output vil være modstand i Ohm (Ω) |
Lad os se forskellen på disse tre ved hjælp af et kredsløb, hvor belastning er modstand, og Am-meter bruges til at måle strøm og Volt-meter bruges til at måle spænding.
På ovenstående billede er et amperemeter tilsluttet i serie og leverer strømmen til den resistive belastning, på den anden side en voltmeter, der er forbundet over kilden for at måle spænding.
Det er vigtigt at huske, at et amperemeter skal være 0 modstand, da det formodes at give 0 modstand på strømmen, der strømmer gennem det, og for at dette kan ske, er et ideelt 0 ohm amperemeter tilsluttet i serie, men da spænding er potentialforskellen af to noder er voltmeteret forbundet parallelt.
Hvis vi ændrer spændingskildens strøm eller spændingskilden eller belastningsmodstanden over kilden lineært og derefter måler enhederne, producerer vi nedenstående resultat:
I denne graf Hvis R = 1, vil strømmen og spændingen stige proportionalt. V = I x 1 eller V = I. Så hvis modstanden er fast, vil spændingen stige med strømmen eller omvendt.
Hvad er magt?
Der skabes eller forbruges strøm, i et elektronisk eller elektrisk kredsløb bruges effektvurderingen til at give information om, hvor meget strøm kredsløbet bruger for at få et korrekt output af det.
I henhold til naturens regel kan energi ikke ødelægges, men den kan overføres, som elektrisk energi konverteret til mekanisk energi, når elektricitet påføres over en motor eller elektrisk energi konverteret til varme, når den påføres en varmelegeme. Således har en varmelegeme brug for energi, som er strøm, for at tilvejebringe korrekt varmeafledning, den effekt er nominel effekt af varmelegemet ved maksimal effekt.
Kraft betegnes med symbolet W, og det måles i WATT.
Effekt er den gangede værdi af spænding og strøm. Så, P = V x I
Hvor, P er effekt i watt, V er spænding, og jeg er ampere eller strømflow.
Det har også underpræfiks som Kilo-Watt (10 3 W), mili-Watt (10 -3 W), mega-Watt (10 6 W) osv.
Da Ohms Law V = I x R og Power Law er P = V x I, så kan vi sætte værdien af V i power law ved hjælp af V = I x R formel. Så vil magteloven være
P = I * R * I Eller P = I 2 R
Ved at arrangere den samme ting kan vi finde mindst en ting, når den anden ikke er tilgængelig, formlerne omarrangeres i nedenstående matrix:
Så hvert segment består af tre formler. I nogen af tilfældene, hvis modstanden blev 0, vil strømmen være uendelig, det kaldes kortslutningstilstand. Hvis spændingen blev 0, eksisterer ikke strømmen, og wattstyrken vil være 0, hvis strømmen blev 0, er kredsløbet i åben kredsløbstilstand, hvor spændingen er til stede, men ikke strømmen, og derfor igen, wattforbrug vil være 0, hvis wattstyrken er 0 så forbruges eller produceres ingen strøm af kredsløbet.
Elektronflow koncept
Aktuelle strømme efter ladeattraktioner. I virkeligheden, da elektroner er negative partikler, og de strømmer fra negativ terminal til positiv terminal af strømkilden. Så i faktiske kredsløb strømmer elektronstrøm fra negativ terminal til positiv terminal, men i konventionel strømflow som vi beskrev før antager vi, at strøm flyder fra positiv til negativ terminal. I det næste billede vil vi forstå strømmen meget let.
Uanset retningen er, har det ingen indflydelse på strømmen i et kredsløb.Det er lettere at forstå den konventionelle strøm fra positiv til negativ. Enkeltretningsstrøm er jævnstrøm eller jævnstrøm, og som skifter retning kaldet vekselstrøm eller vekselstrøm.
Praktiske eksempler
Lad os se to eksempler for at forstå tingene bedre.
1. I dette kredsløb er en 12V jævnstrømskilde forbundet over en 2Ω belastning, beregner du strømforbruget for kredsløbet?
I dette kredsløb er den samlede modstand belastningsmodstand, så R = 2 og indgangsspændingen er 12V DC, så V = 12V. Strømmen i kredsløbet vil være
I = V / R I = 12/2 = 6 ampere
Som Wattage (W) = Voltage (V) x Ampere (A) vil den samlede wattage være 12 x 6 = 72Watt.
Vi kan også beregne værdien uden Ampere.
Wattforbrug (W) = Power = Voltage 2 / Resistance Power = 12 2 /2 = 12 * 12/2 = 72 watt
Uanset hvilken formel der anvendes, vil output være det samme.
2. I dette kredsløb er det samlede strømforbrug på tværs af belastningen 30 Watt, hvis vi tilslutter 15V DC-forsyning, hvor meget strøm kræves der da?
I dette kredsløb er den samlede modstand ukendt. Indgangsspændingen er 15V DC, så V = 15V DC og strømmen, der strømmer gennem kredsløbet, er 30W, så P = 30W. Strømmen i kredsløbet vil være
I = P / VI = 30/15 2 ampere
Så ved at tænde for kredsløbet ved 30W har vi brug for 15V DC-strømkilde, som er i stand til at levere 2 ampere DC-strøm eller mere, da kredsløbet kræver 2Amp-strøm.