Sadržaj

• Koraci
• Savjet

Prije nego što možete izračunati napon otpornika, prvo morate odrediti koji se tip kruga koristi. Ako trebate pregled osnova ili vam treba malo pomoći u razumijevanju različitih vrsta sklopova, započnite s prvim dijelom. Ako nije, preskočite ga i idite na tekst o vrsti sklopa s kojim trebate izaći na kraj.

Koraci

Dio 1 od 3: Razumijevanje električnih krugova

1. 

   Saznajte o krugovima. Zamislite sklop na ovaj način razmišljanja: zamislite da u posudu ulijevate vreću zrna kukuruza. Svako zrno kukuruza je elektron (elektron), a protok zrna koji teče u zdjelu je električna struja. Kad govorite o linijama, to opisujete govoreći koliko se čestica kreće u sekundi.

2. 

   
   
   Razmislite o električnim nabojima. Elektroni nose "negativni" naboj. Odnosno, privlače (ili se kreću prema) pozitivno nabijenom objektu i guraju (ili se odmiču od) negativno nabijenog predmeta. Budući da su svi negativni, elektroni se uvijek pokušavaju pogurati, raspršujući se kad god je to moguće.

3. 

   
   
   Razumjeti napon. Napon je razlika u naboju između dvije točke. Što su razlike u naboju veće, to jača zajedno završavaju. Ispod je primjer uobičajene baterije:
   • U bateriji se odvijaju kemijske reakcije i akumuliraju se elektroni. Ti elektroni putuju prema negativnom kraju, dok pozitivni vrh ostaje u gotovo praznom stanju (zovu se katoda i anoda). Što dulje traje ovaj postupak, to je veći napon između dva kraja.
   • Kada spajate žice između katode i anode, elektron na katodi odjednom ima prostora. Pucaju prema anodi, stvarajući električnu struju. Što je veći napon, to se više elektrona kreće prema anodi u sekundi.

4. 

   
   
   Razumjeti pojam otpora. Otpornik ima prirodu imena. Što je otpor predmeta veći, to elektroni teže prolaze kroz njega. Usporava struju, jer sada manje elektrona može proći kroz svaku sekundu.
   • Otpor je sve što pripada krugu i dodaje otpor krugu. Pravi "otpornik" možete kupiti u prodavaonici električne energije, ali u problemima s krugom otpor obično predstavlja žarulja ili bilo koji drugi otporni predmet.

5. 

   Sjeti se Ohmova zakona. Postoji vrlo jednostavan odnos između jačine struje, napona i otpora. Zapišite ga ili zapamtite - morat ćete ga često koristiti prilikom rješavanja problema s krugom:
   • Struja = napon podijeljen otpornikom
   • Obično se zapisuje u obliku: I = / _R
   • Razmislite o tome što se događa kod povećanja V (napon) ili R (otpor). Podudara li se s onim što ste naučili iz gornjeg objašnjenja?
   oglas

Dio 2 od 3: Izračun napona otpornika (serijski krug)

1. 

   Shvatite što je serijski sklop. Serijski krug je lako prepoznati. Bila je to samo zavojnica, sa svime poredanim u nizu. Struja putuje oko cijele zavojnice, prolazeći zauzvrat kroz svaki od otpora ili dijelova koji čine krug.
   • Jačina struje isto u svakoj točki kruga.
   • Pri izračunavanju napona, položaj otpora u krugu nije važan. Možete uzeti i promijeniti položaj otpornika, napon svakog otpora ostat će isti.
   • Razmotrimo primjer sklopa s tri serijska otpora: R₁, R₂i R₃. Ovaj krug napaja baterija od 12V. Naći ćemo napon svakog otpora.

2. 

   Izračunajte otpor u cijelom krugu. Zbrojite sve vrijednosti otpora u krugu. Odgovor je puni otpor serijskog kruga.
   • Uzmimo za primjer tri otpornika R₁, R₂i R₃ Otpori su 2 Ω (ohma), 3 Ω, odnosno 5 Ω. Otpor punog kruga je 2 + 3 + 5 = 10 ohma.

3. 

   Nađi amperažu. Upotrijebite Ohmov zakon za pronalaženje jačine struje cijelog kruga. Imajte na umu da je u serijskom krugu amperaža jednaka na svim položajima. Nakon što smo izračunali liniju na ovaj način, možemo je koristiti za sve izračune.
   • Ohmov zakon kaže da je jačina struje I = / _R. Napon punog kruga je 12 volti, a otpor punog kruga 10 ohma. Odgovor je I = / ₁₀ = 1,2 amp.

4. 

   Transformirajte Ohmov zakon da biste pronašli napon. S osnovnom algebrom možemo transformirati Ohmov zakon da bismo pronašli napon umjesto amperaže:
   • I = / _R
   • IR = R / _R
   • IR = V
   • V = IR

5. 

   Izračunajte napon svakog otpora. Već znamo vrijednost otpora, znamo amperažu i već imamo jednadžbu. Promijenite broj i riješite. Za primjer problema imamo:
   • Odbijanje R₁ = V₁ = (1,2A) (2Ω) = 2,4V.
   • Napon R₂ = V₂ = (1,2A) (3Ω) = 3,6V.
   • Napon R₃ = V₃ = (1,2A) (5Ω) = 6,0V.

6. 

   Provjeri svoje odgovore. U serijskom krugu ukupni napon na svim otpornicima mora biti jednak naponu punog kruga. Zbrojite sve napone koje ste izračunali i provjerite dobivate li napon punog kruga. Ako to ne uspije, vratite se i pronađite pogrešku.
   • U našem primjeru: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, što je napon punog kruga.
   • Ako je zbroj napona bio nešto niži (recimo 11,97 umjesto 12), vjerojatno ste negdje zaokružili broj. Vaš je odgovor i dalje točan.
   • Imajte na umu da napon mjeri razliku u naboju ili broj elektrona. Zamislite da računate broj elektrona koje vidite dok putujete duž kruga. Ako je brojanje točno, na kraju ćete dobiti ukupni naboj u elektronima od početka do kraja.
   oglas

Dio 3 od 3: Izračun napona otpornika (paralelni krug)

1. 

   Shvatite što je paralelni krug. Zamislite žicu s jednim krajem smještenim na bateriji, a drugi je podijeljen u dvije zasebne žice. Dvije žice teku paralelno jedna s drugom, a zatim se ponovno spajaju prije nego što dođu do drugog kraja baterije. Ako i lijeva i desna žica imaju jedan otpor, tada su dva otpora povezana "paralelno".
   • Paralelni krugovi mogu imati proizvoljan broj žica. Ova uputa vrijedi za krugove podijeljene u stotinu žica, a zatim sastavljene.

2. 

   Razmislite o tome kako struja teče u krugu. U paralelnom krugu struja prolazi kroz svaki put za koji je opskrbljena. Proći će kroz žicu s lijeve strane, proći otpor s lijeve strane i doći do drugog kraja. Istodobno, također će prolaziti kroz žicu s desne strane, preko desnog otpora i na drugi kraj. Nijedan dio struje ne teče unatrag ili naprijed kroz oba otpora paralelno.

3. 

   Upotrijebite napon punog kruga da biste pronašli napon svakog otpora. Kad znate napon punog kruga, pronalazak napona svakog otpora bit će nevjerojatno lako. Svaka paralelna žica ima isti napon kao i cijeli krug. Pretpostavimo da se krug s dva paralelna otpora napaja 6V baterijom. Napon lijevog otpora bit će 6V, a napon desnog otpora također će biti 6V. Nije važno kolika je vrijednost otpornika. Da bismo razumjeli zašto, pregledajmo gore spomenuti serijski sklop:
   • Imajte na umu da je u serijskim krugovima napon punog kruga uvijek jednak zbroju napona za svaki pad napona.
   • Zamislite svaki trenutni put kao serijski sklop. Isto vrijedi: zbrajanjem napona cijelog otpora na kraju ćete dobiti napon punog kruga.
   • Budući da struja prolazi kroz svaku žicu kroz samo jedan otpornik, napon tog otpora mora biti jednak ukupnom naponu.

4. 

   Izračunajte jačinu struje punog kruga. Ako problem ne pokazuje puni napon kruga, morat ćete izvršiti još nekoliko koraka. Započnite s pronalaženjem količine struje koja prolazi kroz taj krug. U paralelnom krugu struja punog kruga jednaka je zbroju struje koja prolazi kroz svaku paralelnu granu.
   • Matematički rečeno: I_ukupno = Ja₁ + Ja₂ + Ja₃...
   • Ako vam je teško razumjeti, zamislite vodovodnu cijev podijeljenu na dva dijela. Ukupni otjecanje je jednostavno količina vode koja teče kroz svaku cijev zbrojenu.

5. 

   Izračunajte otpor u cijelom krugu. U paralelnim krugovima otpornici nisu toliko učinkoviti jer ometaju samo struju koja prolazi kroz jednu žicu ili zavoj. U stvari, što je više krugova za zavoj, to je lakše za struju da pronađe put do drugog kraja. Da biste pronašli puni otpor kruga, riješite sljedeću jednadžbu i pronađite R_ukupno:
   • / _Rukupno = / _R1 + / _R2 + / _R3...
   • Uzmimo za primjer sklop s paralelno montiranim otporima od 2 ohma i 4 ohma. / _Rukupno = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R_ukupno → R_ukupno = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 zagrljaja.

6. 

   Nađite napon iz dobivenog rezultata. Zapamtite, kad pronađemo napon punog kruga, pronašli smo i napon svake paralelne žice. Koristite Ohmov zakon, pronađite napon cijelog kruga. Npr:
   • Razmotrimo strujni krug s provučenim vodom od 5 ampera. Otpor punog kruga je 1,33 ohma.
   • Prema Ohmovu zakonu imamo: I = V / R, dakle: V = IR.
   • V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
   oglas

Savjet

• Ako postoji složeni sklop s serijskim otpornicima i paralelno ili odaberite dva bliska otpora. Pronađite njihove kombinirane otpore koristeći pravo paralelno ili serijsko pravilo otpora. U ovom trenutku možete ih smatrati jednim otpornikom. Učinite to dok se ne dobije jednostavan sklop s otpornicima ili paralelno, ili serijski.
• Napon otpornika često se naziva "padom napona".
• Razumijevanje terminologije:
  • Krug - koji se sastoji od dijelova koji čine krug (poput otpornika, kondenzatora i prigušnica) povezanih žicama i gdje u njemu može teći struja
  • Otpornici - dijelovi koji mogu smanjiti ili ometati struju
  • Električna struja - električni naboj koji teče u žicu, jedinica: Amp, A
  • Napon - rad na pomicanju nabijene čestice; Jedinica: Volt, V
  • Otpor predmeta - mjera njegovog otpora struji; Jedinica: Zagrljaj, Ω