እንዴት የተቃዋሚዎችን ሃይል ማወቅ እንደሚቻል። የተቃዋሚዎች ኃይል በትይዩ ግንኙነት

2024 ደራሲ ደራሲ: Trinity Chesterton | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 00:29

ሁሉም የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ተቃዋሚዎችን እንደ ዋና አካል ይዘዋል። በኤሌክትሪክ ዑደት ውስጥ ያለውን የአሁኑን መጠን ለመለወጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ጽሑፉ የተቃዋሚዎችን ባህሪያት እና ኃይላቸውን ለማስላት ዘዴዎችን ያቀርባል።

የተቃዋሚ ምደባ

Resistors በኤሌክትሪካዊ ዑደቶች ውስጥ ያለውን ወቅታዊ ሁኔታ ለመቆጣጠር ያገለግላሉ። ይህ ንብረት በኦም ህግ ይገለጻል፡

I=U/R (1)

ከቀመር (1) በግልጽ የሚታየው ተቃውሞው ዝቅተኛ በሆነ መጠን የአሁኑን ጥንካሬ እየጨመረ በሄደ መጠን እና በተቃራኒው የ R መጠን ያነሰ መጠን የአሁኑን መጠን ይጨምራል. በኤሌክትሪክ ምህንድስና ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ይህ የኤሌክትሪክ መከላከያ ባሕርይ ነው. በዚህ ቀመር መሰረት በኤሌክትሪካዊ መሳሪያዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉ የአሁን መከፋፈያዎች ይፈጠራሉ።

በዚህ ወረዳ ውስጥ፣ ከምንጩ የሚገኘው አሁኑ በሁለት ይከፈላል፣ በተቃራኒው ከተቃዋሚዎች ተቃውሞ ጋር የሚመጣጠን።

ከአሁኑ ደንብ በተጨማሪ ተቃዋሚዎች በቮልቴጅ መከፋፈያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በዚህ አጋጣሚ የኦሆም ህግ እንደገና ጥቅም ላይ ይውላል፣ ግን ትንሽ ለየት ባለ መልኩ፡

U=I∙R (2)

ከቀመር (2) በመቀጠል ተቃውሞው ሲጨምር ቮልቴጅ ይጨምራል። ይህ ንብረትየቮልቴጅ መከፋፈያ ወረዳዎችን ለመገንባት የሚያገለግል።

ከሥዕላዊ መግለጫው እና ከቀመር (2) መረዳት እንደሚቻለው በተቃዋሚዎቹ ላይ ያሉት የቮልቴጅ ፍጥነቶች በተመጣጣኝ መጠን መከፋፈላቸው ነው።

የተቃዋሚዎች ምስል በዲያግራም ላይ

በስታንዳርድ መሰረት ሬክታንግል 10 x 4 ሚሜ የሆነ መጠን ያለው እና በ R ፊደል ይገለጻሉ። የ resistors ሃይል ብዙ ጊዜ በስዕሉ ላይ ይታያል። የዚህ አመላካች ምስል የሚከናወነው በግድ ወይም ቀጥታ መስመሮች ነው. ኃይሉ ከ 2 ዋት በላይ ከሆነ, ስያሜው በሮማውያን ቁጥሮች የተሰራ ነው. ይህ ብዙውን ጊዜ ለሽቦ ዊንድ ተቃዋሚዎች ይከናወናል. እንደ ዩናይትድ ስቴትስ ያሉ አንዳንድ ግዛቶች ሌሎች የአውራጃ ስብሰባዎችን ይጠቀማሉ። የወረዳውን ጥገና እና ትንተና ለማመቻቸት የተቃዋሚዎች ኃይል ብዙ ጊዜ ይሰጣል, ስያሜው በ GOST 2.728-74 መሠረት ይከናወናል.

የመሣሪያ ዝርዝሮች

የሬዚስተር ዋና ባህሪው በተቃዋሚው አቅራቢያ ባለው ዲያግራም ላይ እና በጉዳዩ ላይ የሚታየው R_{n ስም ተቃውሞ ነው። የመከላከያ አሃድ ኦህም፣ ኪሎሆም እና ሜጋኦህም ነው። ተቃዋሚዎች ከአንድ ohm ክፍልፋዮች እስከ በመቶዎች ለሚቆጠሩ ሜጋኦሆም በመቋቋም የተሰሩ ናቸው። ተቃዋሚዎችን ለማምረት ብዙ ቴክኖሎጂዎች አሉ, ሁሉም ሁለቱም ጥቅሞች እና ጉዳቶች አሏቸው. በመርህ ደረጃ፣ የተወሰነ የመቋቋም እሴት ያለው ሬሲስተር በትክክል ለማምረት የሚያስችል ቴክኖሎጂ የለም።}

ሁለተኛው ጠቃሚ ባህሪ የመቋቋም መዛባት ነው። የሚለካው ከስመ አር % ውስጥ ነው። መደበኛ የመቋቋም ልዩነት አለ፡ ±20፣ ± 10፣ ± 5፣ ±2፣ ±1% እና ተጨማሪ እስከዋጋዎች ± 0.001%.

የሚቀጥለው ጠቃሚ ባህሪ የተቃዋሚዎች ሃይል ነው። በሚሠራበት ጊዜ, በእነርሱ ውስጥ ከሚያልፍበት ጊዜ ይሞቃሉ. የኃይል ብክነቱ ከሚፈቀደው እሴት በላይ ከሆነ መሳሪያው አይሳካም።

ተቃዋሚዎች ሲሞቁ ተቃውሟቸውን ይለውጣሉ፣ ስለዚህ በሰፊ የሙቀት ክልል ውስጥ ለሚሰሩ መሳሪያዎች አንድ ተጨማሪ ባህሪ ገብቷል - የመቋቋም የሙቀት መጠን። የሚለካው በፒፒኤም/°ሴ ነው፣ ማለትም 10^-6 R_n/°C (ሚሊዮንኛ R_{n በ1°ሴ።}

የተቃዋሚዎች ተከታታይ ግንኙነት

ተቃዋሚዎች በሦስት የተለያዩ መንገዶች ሊገናኙ ይችላሉ፡ ተከታታይ፣ ትይዩ እና ድብልቅ። በተከታታይ ሲገናኝ፣ አሁን ያለው በሁሉም ተቃውሞዎች በተራው ያልፋል።

ከእንደዚህ አይነት ግንኙነት ጋር, በወረዳው ውስጥ ያለው ማንኛውም ነጥብ አንድ አይነት ነው, በኦም ህግ ሊወሰን ይችላል. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው የወረዳው አጠቃላይ ተቃውሞ ከተቃውሞ ድምር ጋር እኩል ነው፡

R=200+100+51+39=390 Ohm፤

I=U/R=100/390=0፣ 256 አ.

አሁን ተቃዋሚዎች በተከታታይ ሲገናኙ ኃይሉን ማወቅ ይችላሉ በቀመርው ይሰላል፡

P=I²∙R=0, 256^{2∙390=25፣ 55 ዋ.}

የቀሪዎቹ resistors ሃይል በተመሳሳይ መንገድ ይወሰናል፡

P₁=እኔ²∙R₁=0፣ 256 ^{2∙200=13፣ 11 ማክሰኞ፤}

P₂=እኔ²∙R₂=0፣ 256 ^{2∙100=6.55W፤}

P₃=እኔ²∙R₃=0፣ 256 ^{2∙51=3፣ 34 ዋ፤}

P₄=እኔ²∙R₄=0፣ 256 ^{2∙39=2፣ 55 ማክሰኞ።}

የተቃዋሚዎችን ሃይል ካከሉ ሙሉውን P: ያገኛሉ።

P=13፣ 11+6፣ 55+3፣ 34+2፣ 55=25፣ 55 ማክሰኞ።

የተቃዋሚዎች ትይዩ ግንኙነት

በትይዩ ግንኙነት ሁሉም የተቃዋሚዎች ጅምር ከአንድ የወረዳው መስቀለኛ መንገድ እና ጫፎቹ ከሌላው ጋር የተገናኙ ናቸው። በዚህ ግንኙነት, አሁን ያሉት ቅርንጫፎች እና በእያንዳንዱ መሳሪያ ውስጥ ይፈስሳሉ. የአሁኑ መጠን፣ በኦም ህግ መሰረት፣ ከተቃወሚዎች ጋር የተገላቢጦሽ ነው፣ እና በሁሉም ተቃዋሚዎች ላይ ያለው ቮልቴጅ ተመሳሳይ ነው።

የአሁኑን ከማግኘታችሁ በፊት የሁሉም ሬስቶሬተሮች አጠቃላይ ንፅፅር የሚታወቀውን ቀመር በመጠቀም ማስላት አለቦት፡

1/R=1/R₁+1/R₂+1/R_{3 +1/R}4_{=1/200+1/100+1/51+1/39=0፣ 005+0፣ 01+0፣ 0196+0፣ 0256=0, 06024 1/Ohm.}

መቃወም የኮንዳክሽን ተገላቢጦሽ ነው፡

R=1/0, 06024=16.6 ohm.

የኦም ህግን በመጠቀም የአሁኑን በምንጩ ያግኙ፡

I=U/R=100∙0፣ 06024=6፣ 024 አ.

የአሁኑን በምንጩ በማወቅ፣ በቀመር በትይዩ የተገናኙትን የተቃዋሚዎች ሃይል ያግኙ፡

P=I²∙R=6, 024^{2∙16፣ 6=602፣ 3 ማክሰኞ።}

በኦሆም ህግ መሰረት አሁን ያለው በተቃዋሚዎች በኩል ይሰላል፡

I₁=U/R_{1=100/200=0.5A፤}

I₂=U/R_{2=100/100=1 A;}

I₃=U/R_{1=100/51=1፣ 96A፤}

I₁=U/R_{1=100/39=2፣ 56 አ.}

የተቃዋሚዎችን ሃይል በትይዩ ግንኙነት ለማስላት ትንሽ የተለየ ቀመር መጠቀም ይቻላል፡

P₁=U²/R₁=100 ^{2/200=50 ዋ፤}

P₂=U²/R₂=100 ^{2/100=100W፤}

P₃=U²/R₃=100 ^{2/51=195.9W፤}

P₄=U²/R₄=100 ^{2/39=256፣ 4 ማክሰኞ።}

ሁሉንም ካከሉ የሁሉንም ተቃዋሚዎች ኃይል ያገኛሉ፡

P=P₁+ P₂+ P₃+ P 4_{=50+100+195፣ 9+256፣ 4=602፣ 3 ማክሰኞ።}

የተደባለቀ ግንኙነት

የተደባለቀ የተቃዋሚዎች ግንኙነት ያላቸው እቅዶች በተመሳሳይ ጊዜ ተከታታይ እና ትይዩ ግንኙነት አላቸው። ይህ ወረዳ የተቃዋሚዎችን ትይዩ ግንኙነት በተከታታይ በመተካት ለመለወጥ ቀላል ነው። ይህንን ለማድረግ በመጀመሪያ ተቃውሞዎቹን R₂ እና R₆ በጠቅላላ R_{2፣ 6 ይተኩ ከዚህ በታች ያለውን ቀመር በመጠቀም፡}

R_{2፣ 6}=R₂∙R₆/R ₂+R_6.

በተመሳሳይ መንገድ ሁለት ትይዩ ተቃዋሚዎች R₄፣ R₅ በአንድ R_{4 ይተካሉ፣ 5:}

R_{4፣ 5}=R₄∙R₅/R ₄+R_5.

ውጤቱ አዲስ፣ ቀላል ወረዳ ነው። ሁለቱም ዕቅዶች ከታች ይታያሉ።

በድብልቅ ግንኙነት ወረዳ ውስጥ ያሉ የሬሲተሮች ሃይል የሚወሰነው በቀመር ነው፡

P=U∙I።

ይህን ቀመር ለማስላት በመጀመሪያ በእያንዳንዱ ተቃውሞ ላይ ያለውን ቮልቴጅ እና በውስጡ ያለውን የአሁኑን መጠን ይፈልጉ። የተቃዋሚዎችን ኃይል ለመወሰን ሌላ ዘዴ መጠቀም ይችላሉ. ለዚህቀመሩ ጥቅም ላይ ይውላል፡

P=U∙I=(I∙R)∙I=I2∙R.

በተቃዋሚዎቹ ላይ ያለው ቮልቴጅ ብቻ የሚታወቅ ከሆነ ሌላ ቀመር ጥቅም ላይ ይውላል፡

P=U∙I=U∙(U/R)=U2/R.

ሦስቱም ቀመሮች ብዙ ጊዜ በተግባር ላይ ይውላሉ።

የወረዳ መለኪያዎች ስሌት

የወረዳ መለኪያዎችን ማስላት በኤሌክትሪክ ዑደት ክፍሎች ውስጥ የሚገኙትን ሁሉንም ቅርንጫፎች የማይታወቁ ሞገዶችን እና ቮልቴጅን ማግኘት ነው። በዚህ መረጃ, በወረዳው ውስጥ የተካተተውን የእያንዳንዱን ተቃዋሚ ኃይል ማስላት ይችላሉ. ቀላል የማስላት ዘዴዎች ከላይ ታይተዋል፣ በተግባር ግን ሁኔታው ይበልጥ የተወሳሰበ ነው።

በእውነተኛ ወረዳዎች ውስጥ የተቃዋሚዎች ግንኙነት ከኮከብ እና ከዴልታ ጋር ብዙ ጊዜ ይገኛል፣ይህም በስሌቱ ላይ ከፍተኛ ችግር ይፈጥራል። እንደነዚህ ያሉትን እቅዶች ለማቃለል ኮከብን ወደ ትሪያንግል ለመለወጥ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል, እና በተቃራኒው. ይህ ዘዴ ከዚህ በታች ባለው ስእል ውስጥ ተገልጿል፡

የመጀመሪያው ወረዳ ከ0-1-3 አንጓዎች ጋር የተገናኘ ኮከብ አለው። Resistor R1 ከ node 1፣ R3 ወደ node 3፣ እና R5 ከ node 0 ጋር ተያይዟል። በሁለተኛው ዲያግራም, የሶስት ማዕዘን መከላከያዎች ከ1-3-0 አንጓዎች ጋር ተያይዘዋል. Resistors R1-0 እና R1-3 ወደ መስቀለኛ መንገድ 1, R1-3 እና R3-0 ከ node 3 ጋር የተገናኙ ናቸው, እና R3-0 እና R1-0 ከ node 0 ጋር የተገናኙ ናቸው. እነዚህ ሁለት እቅዶች ሙሉ በሙሉ እኩል ናቸው።

ከመጀመሪያው ወረዳ ወደ ሁለተኛው ለመሄድ የሶስት ማዕዘን ተቃዋሚዎች ተቃውሞዎች ይሰላሉ፡

R1-0=R1+R5+R1∙R5/R3፤

R1-3=R1+R3+R1∙R3/R5፤

R3-0=R3+R5+R3∙R5/R1።

ተጨማሪ ለውጦች ወደ ትይዩ እና ተከታታይ የተገናኙ ተቃውሞዎች ስሌት ይቀነሳሉ።የወረዳው ተቃርኖ ሲገኝ, በምንጩ በኩል ያለው ጅረት በኦም ህግ መሰረት ይገኛል. ይህንን ህግ በመጠቀም በሁሉም ቅርንጫፎች ውስጥ ያሉትን ጅረቶች ማግኘት አስቸጋሪ አይደለም::

ሁሉንም ጅረቶች ካገኙ በኋላ የተቃዋሚዎችን ሃይል እንዴት ማወቅ ይቻላል? ይህንን ለማድረግ የሚታወቀውን ቀመር ይጠቀሙ P=I2∙R ለእያንዳንዱ ተቃውሞ ተግባራዊ በማድረግ ኃይላቸውን እናገኛለን።

የወረዳ አካላት ባህሪያት የሙከራ ውሳኔ

የሚፈለጉትን የንጥረ ነገሮች ባህሪያት በሙከራ ለመወሰን የተሰጠውን ወረዳ ከትክክለኛ አካላት መሰብሰብ ያስፈልጋል። ከዚያ በኋላ በኤሌክትሪክ የመለኪያ መሳሪያዎች እርዳታ ሁሉም አስፈላጊ መለኪያዎች ይከናወናሉ. ይህ ዘዴ ብዙ ጉልበት የሚጠይቅ እና ውድ ነው. የኤሌክትሪክ እና የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ዲዛይነሮች ለዚሁ ዓላማ የማስመሰል ፕሮግራሞችን ይጠቀማሉ. በእነሱ እርዳታ ሁሉም አስፈላጊ ስሌቶች ይሠራሉ, እና በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ ያሉ የወረዳ አካላት ባህሪ ተመስሏል. ከዚያ በኋላ ብቻ የቴክኒካዊ መሣሪያ ፕሮቶታይፕ ተሰብስቧል። ከነዚህ የተለመዱ ፕሮግራሞች አንዱ የናሽናል ኢንስትሩመንትስ ኃይለኛ መልቲሲም 14.0 የማስመሰል ስርዓት ነው።

ይህንን ፕሮግራም በመጠቀም የተቃዋሚዎችን ሃይል እንዴት ማወቅ ይቻላል? ይህ በሁለት መንገዶች ሊከናወን ይችላል. የመጀመሪያው ዘዴ የአሁኑን እና ቮልቴጅን በ ammeter እና voltmeter መለካት ነው. የመለኪያ ውጤቶቹን በማባዛት የሚፈለገው ሃይል ይገኛል።