Till skillnad från ström som strömmar runt en sluten elektrisk krets i form av elektrisk laddning rör sig inte den potentiella skillnaden eller flödet det appliceras.
enheten för potentiell skillnad som genereras mellan två punkter kallas Volt och definieras allmänt som den potentiella skillnaden sjunkit över ett fast motstånd av en ohm med en ström av en ampere som strömmar genom den.
med andra ord är 1 Volt lika med 1 Ampere gånger 1 Ohm, eller vanligen V = I * R.,
Ohms lag säger att för en linjär krets är strömmen som strömmar genom den proportionell mot den potentiella skillnaden över den så desto större är den potentiella skillnaden över två punkter desto större blir strömmen som strömmar genom den.
till exempel, om spänningen på ena sidan av ett 10ω – motstånd mäter 8V och på andra sidan av motståndet mäter den 5V, skulle den potentiella skillnaden över motståndet vara 3V ( 8-5 ) som orsakar en ström av 0,3 A att flöda.,
Om emellertid spänningen på ena sidan ökades från 8V för att säga 40V, skulle den potentiella skillnaden över motståndet nu vara 40V – 5V = 35V vilket orsakade en ström av 3.5 A att flöda. Spänningen vid någon punkt i en krets mäts alltid med avseende på en gemensam punkt, i allmänhet 0V.
för elektriska kretsar brukar jorden eller markpotentialen vara vid noll volt ( 0V ) och allt refereras till den gemensamma punkten i en krets. Detta liknar i teorin att mäta höjd., Vi mäter höjden av kullar på ett liknande sätt genom att säga att havsnivån är på noll fot och sedan jämföra andra punkter på kullen eller berget till den nivån.
på ett mycket liknande sätt kan vi ringa den gemensamma punkten i en krets noll volt och ge det namnet på marken, noll volt eller jord, då alla andra spänningspunkter i kretsen jämförs eller refereras till den markpunkten. Användningen av en gemensam grund eller referenspunkt i elektriska schematiska ritningar gör att kretsen kan dras enklare eftersom det är underförstått att alla anslutningar till denna punkt har samma potential., Till exempel:
potentiell skillnad
eftersom måttenheterna för potentiell skillnad är volt kallas potentiell skillnad huvudsakligen spänning. Individuella spänningar som är anslutna i serie kan läggas ihop för att ge oss en ”total spänning” summan av kretsen som ses i motstånden i serien handledning. Spänningar över komponenter som är anslutna parallellt kommer alltid att vara av samma värde som ses i motstånden i parallell handledning, till exempel.,
för seriekopplade spänningar:
för parallellkopplade spänningar:
potentiell skillnad exempel No1
genom att använda Ohms lag kan strömmen som strömmar genom ett motstånd beräknas enligt följande:
beräkna strömmen som strömmar genom ett 100ω motstånd som har en av dess terminaler anslutna till 50 volt och den andra terminalen ansluten till 30 volt.
spänningen vid terminal A är lika med 50v och spänningen vid terminal B är lika med 30v., Därför är spänningen över motståndet ges som:
VA = 50v, vb = 30v, därför va – vb = 50 – 30 = 20v
spänningen över motståndet är 20v, då strömmen som strömmar genom motståndet ges som:
i = VAB R = 20V 100Ω = 200mA
spänningsdelare nätverk
vi vet från de tidigare tutorials som genom ansluta tillsammans motstånd i Serie över en potentiell skillnad vi kan producera en spänningsdelare krets som kommer att ge förhållandet mellan spänningar över varje motstånd med avseende på matningsspänningen över den totala kombinationen.,
detta ger vad som i allmänhet kallas en spänningsdelare nätverk och en som endast gäller för motstånd anslutna tillsammans i serie, eftersom som vi såg i motstånden i parallell handledning, motstånd anslutna tillsammans parallellt producera vad som kallas en strömdelare nätverk. Tänk på serien kretsen nedan.,
Spänningsdelning
kretsen visar principen om en spänningsdelare krets där utspänningen sjunker över varje motstånd inom serien kedjan, med motstånd R1, R2, R3 och R4 refereras till någon gemensam referenspunkt (vanligtvis noll volt).
så för ett antal motstånd anslutna tillsammans i serie, dela matningsspänningen VS med det totala motståndet, RT kommer att ge strömmen som strömmar genom serien gren som: i = VS / RT, (Ohms lag)., Då kan de individuella spänningsfallen över varje motstånd enkelt beräknas som: V = i * R där R representerar motståndsvärdet.
spänningen vid varje punkt, P1, P2, P3 etc. ökar enligt summan av spänningarna vid varje punkt upp till matningsspänningen, Vs och vi kan också beräkna de enskilda spänningsfall när som helst utan att först beräkna kretsströmmen med hjälp av följande formel.,
spänningsdelare formel
där, V(x) är spänningen som ska hittas, R(x) är motståndet som producerar spänningen, RT är den totala serien motstånd och VS är matningsspänningen.
potentiell skillnad exempel No2
i kretsen ovan, fyra motstånd av värden, r1 = 10Ω, R2 = 20Ω, R3 = 30Ω och R4 = 40Ω är anslutna över en 100 volt DC-tillförsel. Med hjälp av formeln ovan beräknade spänningsfall vid punkterna P1, P2, P3 och P4 och även de individuella spänningsfall över varje motstånd inom seriekedjan.,
1. Spänningarna vid de olika punkterna beräknas som:
2. De individuella spänningsfall över varje motstånd beräknas som:
sedan genom att använda denna ekvation kan vi säga att spänningen sjönk över något motstånd i en seriekrets är proportionell mot motståndets storlek och den totala spänningen sjönk över alla motstånd måste motsvara spänningskällan enligt definitionen av Kirchhoffs spänningslag., Så genom att använda spänningsdelare ekvationen, för valfritt antal seriemotstånd spänningsfallet över varje enskilt motstånd kan hittas.
hittills har vi sett att spänning appliceras på ett motstånd eller en krets och att strömmen strömmar genom och runt en krets. Men det finns en tredje variabel som vi också kan ansöka om motstånd och motståndsnätverk. Effekt är en produkt av spänning och ström och den grundläggande måttenheten för effekt är watt.,
i nästa handledning om motstånd kommer vi att undersöka kraften som skingras (förbrukas) av motstånd i form av värme och att den totala effekten skingras av en resistiv krets, oavsett om det är serie, parallell eller en kombination av de två, lägger vi helt enkelt till de krafter som skingras av varje motstånd.
