Падение напряжения на резисторе формула. Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Итак, резистор … Базовый элемент построения электрической цепи.

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока . То есть, без резистора по цепи течет большой ток , встроили резистор – ток уменьшился. В этом заключается его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи выделяет тепло.

Фоторезистор представляет собой полупроводниковый элемент, сопротивление которого зависит от интенсивности падающего света. Два примера фоторезисторов выглядят так. Фоторезистор, используемый в этом эксперименте, показывает сопротивление около 250? При освещении рядом с фонариком с полным покрытием сопротивление превышает 2 М?

Теперь некоторая теория правильно выбрать резистор. После выбора резистора, близкого к вычисленному значению, мы можем определить теоретическую зависимость значения, считанного от аналогового входа от значения резистора фоторезистора.


Зная зависимость удельного сопротивления фоторезистора от интенсивности света и температуры, мы можем преобразовать показания с аналогового входа в определенное значение интенсивности света. Также возможно точно измерить сопротивление любого элемента с требуемым сопротивлением известного сопротивления.

Пример с лампочкой

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток , проходящий через цепь. И Резистор . Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток , например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Встроили в цепь резистор — у тока появился труднопреодолимый барьер, протекающий по цепи ток снизился до 0,2А. Лампочка горит менее ярко. Стоит отметить, что яркость, с которой горит лампочка, зависит так же и от напряжения на ней. Чем выше напряжение — тем ярче.

Имейте в виду, что потенциометр может выдерживать ток до 50 мА. Также может быть интересно отобразить зависимость от аналогового входа от значения резистора фоторезистора. Поэтому моя измерительная система выглядит так. Двойная косая черта означает, что остальная часть строки является комментарием, вам не нужно ее удалять, комментарии не загружаются в микроконтроллер.

Теперь можно проверить, как работает наша система при просмотре загруженных данных в мониторе последовательного порта. Скорость, выраженная в скорости передачи в бодах, определяет количество изменений сигнала в секунду, а скорость, выраженная в битах в секунду, определяет количество информации, передаваемой в секунду. Тем не менее, вы должны рассматривать заданное значение как количество символов в 8 бит, передаваемых в секунду. Оказывается, Серийный монитор показывает странные марки вместо цифр.

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения . Барьер не только задерживает ток , но и «съедает» часть напряжения, приложенного источником питания к цепи. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. Имеем источник питания на 12 вольт. На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочку и резистор . Включаем цепь без резистора (слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — часть напряжения упала на нем. Вольтметр(снизу на схеме справа) показывает 5В. На лампочку остались остальные 12В-5В=7В. Вольтметр на лампочке показал 7В.

Следующий, более сложный и целевой программный код в этом арыкуле будет рисовать квадрат цвета в зависимости от значения, считанного с порта. Команда задержки вызывает разрыв между «перерисовкой» экрана, что уменьшает вычислительную нагрузку компьютера, но должно быть соответствующим образом скорректировано, чтобы избежать увеличения задержки между сигналом, появляющимся на порту и изображением. Все значения в диапазоне 0.

Фоторезистор является инерционным элементом, поэтому после крышки или освещения значение сопротивления становится постоянным через некоторое время. Файлы обеих программ имеют одинаковое расширение, поэтому они также могут работать в неправильной программе. Чтобы увидеть эту страницу в полной мере, отключите блокировку скрипта или установите другой браузер. Недавно один из моих друзей попросил меня решить схему. В этом случае было бы неудивительно, если бы макет не состоял из источника и резистора.


Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в плане чисел и рассчитаны на объяснение сути процесса, происходящего в резисторе .

Единица измерения сопротивления резистора

Основная характеристика резистора — сопротивление . Единица измерения сопротивления - Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление , тем больший ток он способен ограничить, тем больше тепла он выделяет, тем больше напряжения падает на нем.

Он спросил меня, почему он этого не решил, он честно ответил, что считает, но он хочет посмотреть, хорош ли он, потому что, если это простой макет, подсчет идет легко, но когда есть 2 или 3 элемента, макет слишком сложный для него. Так почему бы не упростить вещи и не делать с более сложным макетом, наименее сложной системой?

Вот схема, в которой должны быть рассчитаны токи, протекающие через каждый резистор вместе с падением напряжения на индивидуальном резисторе. Прежде чем мы перейдем к правильному подсчету, важно помнить основные законы, которые мы можем найти полезными при подсчете.

Закон Ома для электрической цепи

Основной закон всего электричества. Связывает между собой Напряжение(V), Силу тока (I) и Сопротивление(R).

Интерпретировать эти символы на человеческий язык можно по-разному. Главное — уметь применить для каждой конкретной цепи. Давайте используем Закон Ома для нашей цепи с резистором и лампочкой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора , при котором ток от источника питания на 12В ограничится до 0,2. При этом считаем сопротивление лампочки равным 0.

Закон Омы прост. Он говорит нам, что напряжение является продуктом тока, протекающего через резистор и его сопротивления. Существует два закона Кирхгофа. В этом примере мы обсудим только первый. Он говорит нам, что сумма токов, влияющих на узел, равна сумме токов, исходящих от узла.

Также стоит вспомнить принцип текущего делителя - в частности, если у нас есть резисторы, подключенные параллельно. Это облегчит нам вычисление токов, протекающих через знание основного тока, текущего в ветвь. Резистивное сопротивление позволяет нам рассчитать, так как название подразумевает подставку сопротивления двух, трех или даже десяти резисторов. Когда резисторы соединены последовательно, мы добавляем сопротивление каждого резистора друг к другу.

V=I*R => R=V/I => R= 12В / 0,2А => R=60Ом

Итак. Если встроить в цепь с источником питания и лампочкой, сопротивление которой равно 0, резистор номиналом 60 Ом, тогда ток, протекающий по цепи , будет составлять 0,2А.

Характеристика мощности резистора

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощности резистора является одним из наиболее важных при построении схем для реальных устройств.

Когда у нас есть резисторы, подключенные параллельно, следующее соотношение. Однако есть упрощение, если у нас есть два резистора, соединенных последовательно, и их остаточное сопротивление, которое мы хотим подсчитать. Однако этот случай предназначен только для двух параллельно соединенных резисторов.

Давайте начнем рассматривать наш макет. В макете есть один источник напряжения и 5 резисторов. Основной ток делится на два тока. Поскольку мы уже распространили токи, давайте посмотрим на пакет, который будет содержать один резистор и источник. Итак, давайте отстанем от схемы складывания в целом.

Мощность электрического тока на каком-либо участке цепи равна произведению силы тока, протекающую по этому участку на напряжение на этом участке цепи. P=I*U. Единица измерения 1Вт.

При протекании тока через резистор совершается работа по ограничению электрического тока . При совершении работы выделяется тепло. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду. Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеивать вырабатывающееся внутри него тепло, очень сильно нагреется и сгорит. Что произойдет в результате этого казуса, зависит от твоего личного коэффициента удачи.

Давайте посмотрим, как выглядит макет сейчас. У нас есть только 4 резистора. Было также всего 3 потока. Давайте посмотрим, что еще мы можем сделать. Таким образом, из трех резисторов мы получили один. Мы оставили источник и два резистора, подключенные параллельно. Давайте используем формулу для случая, когда у нас есть только мозаичные резисторы. К последней операции мы получим следующее соглашение.

Который - в соответствии с тем, что мы хотели получить, содержит один источник и один элемент - резистор. Но как теперь, когда нет течений? И наоборот, давайте теперь распределим наш макет так, чтобы он появился. У нас уже есть два тока, сумма которых равна основному току. Давайте используем законы и зависимости, которые мы знаем. Согласно существующему разделителю, мы имеем.

Характеристика мощности резистора — это максимальная мощность тока, которую он способен выдержать и не перегреться.

Расчет мощности резистора

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Итак. Имеем ток , проходящий по цепи(а значит и через резистор ), равный 0,2А. Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — те самые 5, которые вольтметр показывает на резисторе ). Это значит, что мощность тока через резистор равна P=I*V=0,2А*5В=1Вт. Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее(а лучше более) 1Вт. Иначе он перегреется и выйдет из строя.

В отличие от закона Кирхгофа. Поэтому давайте распределим наш макет дальше, пока не найдем наши течения. Как вы можете видеть, нам нужно вернуться к началу. Во-первых, из текущего делителя мы подсчитываем один из токов. Как видите, мы почти все считали. Мы рассчитали все токи, только нам нужно отсчитывать падения напряжения на отдельном резисторе. Но спокойно, ничего не изменим.

И так мы это сделали. Как вы можете видеть, это не особенно сложно. Стоит прежде всего отметить элементы, чтобы упростить их связь. Надеюсь, что немного ближе к тому, как бороться с этой «проблемой». Прошу прощения за любые ошибки. Делитель напряжения цепи.

Соединение резисторов

Резисторы в цепях электрического тока имеют последовательное и параллельное соединение .

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов является суммой сопротивлений каждого резистора в соединении:


Анализ простой последовательной цепи

Рассмотрим простую последовательную цепь, вызывая падение напряжения на каждом резисторе отдельно. Вводим известные значения и то, что мы узнаем, применяя формулы в таблице, которая включает в себя напряжение, ток и сопротивление, и их значение во всей цепи. Значения выражены в вольтах, амперах, Ом, соответственно.

Используя индивидуальные значения сопротивления, мы можем определить общее сопротивление цепи, зная, что общая стоимость является суммой отдельных сопротивлений в схемах серии. Отсюда, мы можем использовать закон Ома, чтобы определить общее количество тока, который будет таким же, как ток через каждый резистор тока равно во всех компонентах в последовательной цепи.

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:


Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Падение напряжения на каждом резисторе пропорционально его прочности

Зная ток, мы можем использовать закон Ома для расчета падения напряжения на каждый резистор отдельно. Мы можем видеть, что падение напряжения на каждом резисторе пропорционально сопротивлению, поскольку ток одинаков во всех резисторов. Если мы изменим общее количество крови в цепи, мы видим, что пропорциональность остается неизменные перебои в подаче электроэнергии.

Мощность отключения пропорциональность строго в зависимости от величины сопротивления. Становится очевидно, что каждая капля резистора напряжения является фиксированной долей от общего источника напряжения. Кроме того, любые отношения между напряжением, приложенным двух других резисторов и общее напряжение батареи не были изменены.

Выполняет сразу несколько очень важных задач: служит ограничителем электрического тока в цепи , создает падение напряжения на отдельных ее участках и разделяет пульсирующий ток.

Помимо номинального сопротивления, одним из наиболее важных параметров резистора является рассеиваемая мощность. Она зависима от напряжения и тока. Мощность - это то тепло, которое выделяется на резисторе, когда под воздействием протекающего тока он нагревается. При пропуске тока, превышающего заданное значение мощности, резистор может сгореть.

Делитель напряжения Формулы

Из-за этого, схема серии часто называют делитель напряжения, благодаря своей способности к делению крови на фракции, полная константа пропорциональной величины. Математически это может быть выражено следующим образом. В схеме делителя напряжения, отношение отдельных сопротивлений, а общий такое же, как отношение отдельных падений напряжения и общее напряжение источника. Эта формула называется формулой делителя напряжения, и это более быстрый способ наличия провалов напряжения в последовательной цепи с повторным использованием закона Ома.

Мощность постоянного тока может быть рассчитана по простой формуле P(Вт) = U(В) * I(А) ,

  • P(Вт) - мощность,
  • U(В) - напряжение,
  • I(А) - ток.

Чтобы избежать сгорания резистора тока, необходимо учитывать его мощность. Соответственно, если схема указывает на замену резистора с мощностью 0,5 Ватт - 0,5 Ватт в данном случае - минимум.

Используя эту формулу, мы можем рассмотреть выше схемы с использованием меньшего количества шагов. Цепи делителя напряжения используется там, где определенная комбинация резисторов серии используются для «разрыва» напряженности в точных количествах. На практике часто бывает необходимо рассчитать напряжение на выходе резистивного делителя напряжения. Простейшая схема такого делителя показана на рисунке 1.

Попробуем проверить правильность формулы путем тестирования с помощью реальных элементов. Тестирование требует: питания, мультирезистора, мультиметра, паяльника и паяльника. Инструменты, используемые для испытания: источник питания, резисторы, универсальное измерительное устройство.

Мощность резистора может зависеть от его размеров. Как правило, чем меньше резистор - тем меньше мощность его рассеивания. Стандартный ряд мощностей резисторов тока состоит из значений:

  • 0.125 Вт
  • 0.25 Вт
  • 0.5 Вт
  • Более 2 Вт

Рассмотрим на примере: номинальное сопротивление нашего резистора тока - 100 Ом. Через него течет ток 0,1 Ампер. Чтобы , на которую рассчитан наш резистор тока, необходимо воспользоваться следующей формулой: P(Вт) = I2(А) * R(Ом),

Мы измеряем напряжение батареи, подключая измерительные клеммы мультиметра к клеммам аккумулятора. Измерение напряжения питания. Как видно на рисунке 3, напряжение батареи постоянное и достигает 1, 5 вольт. Возьмем пару резисторов и измерим резистивные значения.

Сопротивление наших резисторов составляло 178 Ом, 219 Ом. Возьмем два крипа и сделаем несколько экспериментов. Тщательно закрутите два шнура и соедините провода для более удобного подключения аккумулятора. Подключите источник питания и измерьте напряжение на входе в сплиттер.

Рисунок 5 Ввод измерительного канала. Поскольку батарея имеет внутреннее сопротивление, напряжение распределяется между внутренним сопротивлением и резисторами сопротивления. Измеряем напряжение на выходе из нашего построенного делителя. Рисунок 6 Измерение выходного напряжения делителя напряжения.

  • P(Вт) - мощность,
  • R(Ом) - сопротивление цепи (в данном случае резистора),
  • I(А) - ток, протекающий через резистор.

Внимание! При расчётах следует соблюдать размерность. Например, 1 кА= 1000 А. Это же касается и других величин.

Итак, рассчитаем мощность для нашего резистора тока: P(Вт) = 0,12(А) *100 (Ом)= 1(Вт)

Получилось, что минимальная мощность нашего резистора составляет 1 Ватт. Однако в схему следует установить резистор с мощностью в 1,5 - 2 раза выше рассчитанной. Соответственно идеальным для нас будет резистор тока мощностью 2 Вт.

Теперь давайте изменим судороги и посмотрим, что произойдет. Рисунок 7 Напряжение на входе сплиттера при замене ползучести. Как показано на рисунке 7, входное напряжение не изменилось, поскольку удельное сопротивление оставалось неизменным - 397 Ом. Измеряем напряжение на выходе развязки.

Рисунок 8 Измерение выхода делителя напряжения при токах. Давайте проверим, соответствуют ли результаты измерений теоретическим расчетам. Согласно формуле 1 выходное напряжение должно быть. Как вы можете видеть, результаты расчета и измерения совпадают. Из-за возможных ошибок измерения выходное напряжение может незначительно отличаться.

Бывает, что ток, протекающий через резистор неизвестен. Для расчёта мощности в таком случае предусмотрена специальная формула:

Соединение цепи может быть последовательным и параллельным. Однако никакого труда не составляет рассчитать мощность резистора тока как в параллельной, так и в последовательной цепи. Следует учитывать лишь то, что в последовательно цепи через резисторы течет один ток.

Например, нам необходимо произвести замену резистора тока сопротивлением 100 Ом. Ток, протекающий через него - 0,1 Ампер. Соответственно, его мощность - 1 Ватт. Следует рассчитать мощность двух соединенных последовательно резисторов для его замены. Согласно формуле расчёта мощности, мощность рассеивания резистора на 20 Ом - 0,2 Вт, мощность резистора на 80 Ом - 0,8 Вт. Стандартный ряд мощностей поможет выбрать резисторы тока:

R1 - 20 Ом (0.5 Вт)

R2 - 80 Ом (1 Вт)

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что разное сопротивление резисторов гарантирует их разную выделяемую мощность, так как она распределяется между резисторами разных номиналов. Если не учитывать это обстоятельство, то можно столкнуться с большим количеством трудностей. Если один из резисторов выбран неправильно - второй работает в тяжелом температурном режиме. Также присутствует угроза возгорания резистора из-за несоблюдения правил мощности.

Для того, чтобы сэкономить время и не рассчитывать мощность каждого отдельного резистора тока нужно запомнить одно простое правило: мощность заменяемого резистора должна быть равна мощности каждого резистора, составляющего параллельную или последовательную цепь. То есть при замене резистора мощностью 0,5 Вт надо следить за тем, чтобы каждый из резисторов для замены имел мощность не менее 0,5 Вт.

При параллельном соединение резисторов важно помнить, что чем меньше сопротивление резистора, тем больший ток через него протекает, а значит на нем будет рассеяна большая мощность.