Lực cản và định luật Ohm

Muốn tạo trang web? Tìm chủ đề và plugin WordPress miễn phí. Chất dẫn điện nói chung là vật liệu kim loại có điện trở thấp, trong khi chất cách điện là vật liệu có điện trở cao. Khi có dòng điện chạy qua vật liệu có điện trở, nhiệt được tạo ra do va chạm của các electron và nguyên tử. Ngay cả dây, có điện trở rất nhỏ, có thể trở nên ấm khi có đủ dòng điện chạy qua nó. Hình 1: Biểu tượng giản đồ cho điện trở cố định và biến trở Điện trở là đối lập với dòng điện và được ký hiệu bằng R. Đơn vị của nó là ohm, được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp Ω Một ohm (1 Ω) của điện trở tồn tại khi có một ampe (1 A) dòng điện trong vật liệu có một vôn (1 V) tác dụng qua vật liệu. Điện trở Điện trở là các thành phần được thiết kế để có một lượng điện trở nhất định giữa các dây dẫn hoặc đầu cuối của chúng. Các ứng dụng chính của điện trở là để hạn chế dòng điện; phân chia điện áp; và, trong một số trường hợp, tạo ra nhiệt. Mặc dù có nhiều loại điện trở và chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ, chúng đều có thể được xếp vào một trong hai loại chính: cố định hoặc biến trở. Các ký hiệu của một điện trở cố định và hai điện trở thay đổi được thể hiện trong Hình 1. Biến trở được chia nhỏ thành chiết áp (bình) —với ba đầu nối — và biến trở — với hai đầu cuối. Tuy nhiên, lưu ý trong Hình 1 rằng một chiết áp có thể được kết nối như một bộ điều chỉnh lưu biến bằng cách kết nối đầu cuối trung tâm với một bên. Chiết áp được sử dụng để điều khiển điện áp; biến trở được sử dụng để kiểm soát dòng điện. Điện trở cố định Điện trở cố định có giá trị điện trở không thể thay đổi. Chúng có sẵn với nhiều lựa chọn giá trị và xếp hạng công suất do nhà sản xuất thiết lập. Điện trở cố định được chế tạo bằng nhiều phương pháp và vật liệu khác nhau. Một loại điện trở cố định phổ biến là loại có thành phần carbon, được làm bằng hỗn hợp carbon nghiền mịn, chất độn cách điện và chất kết dính nhựa. Hình 2 cho thấy cấu tạo của một điện trở thành phần cacbon điển hình. Hình 2: Mặt cắt của điện trở thành phần cacbon Một loại điện trở cố định khác cho các ứng dụng chính xác có điện trở thấp là điện trở quấn dây. Điện trở quấn dây có sẵn dưới dạng điện trở chính xác nhỏ hoặc điện trở công suất lớn. Chúng có đặc tính tần số thấp tuyệt vời, nhưng chúng không thích hợp để sử dụng ở tần số cao. Chúng được cấu tạo bằng cách quấn một dây điện trở xung quanh một thanh cách điện rồi hàn kín. Hình 3: Ví dụ về chiết áp có quan điểm xây dựng Điện trở có thể thay đổi Điện trở biến có giá trị điện trở có thể thay đổi. Chúng cũng có nhiều loại khác nhau, bao gồm thành phần carbon, màng và dây quấn. Chiết áp được cấu tạo với một trục quay nối với cần gạt nước, tương tự như hình 3 (a). Đầu nối chính giữa được kết nối với tay gạt nước, được điều khiển bằng cách xoay trục. Đối với các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác hơn, chiết áp có sẵn với nhiều vòng và sắp xếp tuyến tính nhiều vòng, như thể hiện trong Hình 3 (c). Điện trở của dây Mặc dù đồng là chất dẫn điện tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, nhưng nó có một số điện trở. Đối với nhiều ứng dụng, điện trở của dây có thể được bỏ qua; nhưng trong một số trường hợp, nó có thể ảnh hưởng đến một mạch điện và cần được xem xét. Bạn có thể đã thấy đèn sân vườn điện áp thấp phát triển mờ hơn khi chúng ở xa nguồn. Trong trường hợp này, điện trở của dây dẫn đã ảnh hưởng đến mạch điện. Vấn đề được giảm bớt nếu sử dụng dây có đường kính lớn hơn (diện tích tiết diện lớn hơn) hoặc nếu đèn được di chuyển gần nguồn hơn (vì dây ngắn hơn có điện trở ít hơn). Một dây dẫn có thể quá nóng do điện trở khi có quá nhiều dòng điện. Đồng hồ đo dây được sử dụng trên khắp thế giới để chỉ định kích thước của dây. Máy đo dây của Mỹ Kích thước và loại dây thích hợp cho một ứng dụng nhất định phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm chiều dài, lượng dòng điện tối đa và môi trường mà dây dẫn đó, trong số các yếu tố khác. Đường kính của dây được sắp xếp theo các số đo tiêu chuẩn được gọi là các kích thước của American Wire Gauge (AWG). Số đo càng lớn thì dây càng nhỏ và điện trở trên một đơn vị chiều dài càng lớn. Ví dụ, 12 gauge phổ biến trong hệ thống dây điện gia đình và 24 gauge hữu ích cho các mạch điện thoại. Dây nhỏ như sợi tóc người là khổ số 40; thậm chí kích thước nhỏ hơn được sử dụng trong các ứng dụng nhất định. AWG liên quan đến diện tích mặt cắt ngang của dây; Đơn vị tiếng Anh thông dụng cho diện tích mặt cắt ngang của dây là mil tròn (CM). Một mil tròn là diện tích của một sợi dây có đường kính một phần nghìn inch (một mil). Một mil tròn được minh họa trong Hình 4. Hình 4: Tròn Mil Để tham khảo, đường kính, điện trở trên 1,000 feet, điện trở trên km và công suất hiện tại (cường độ dòng điện) của một số kích thước dây đồng AWG phổ biến được đưa ra trong Bảng 1. Cường độ là dòng điện tối đa mà một dây có thể mang theo một số điều kiện quy định. Khi đường kính của dây trở nên lớn hơn, số AWG nhỏ hơn và dây được đánh giá là có nhiều dòng điện hơn. Sau khi kích thước AWG về 1, dây kích thước tiếp theo là 1/0, được gọi là dây một phải, nghĩa là một không (0). Ba kích thước tiếp theo là hai ought (2/0), ba ought (3/0) và bốn ought (4/0). Vì dây dẫn có điện trở nên dòng điện chạy qua nó làm cho công suất ở dạng nhiệt bị tiêu tán. Do đó, nếu có quá nhiều dòng điện, dây dẫn sẽ quá nóng. Xếp hạng công suất thay đổi theo nhiệt độ và loại cáp. Các xếp hạng công suất khác cũng được cung cấp dựa trên Mã điện quốc gia (NEC). Ví dụ: AWG 12 được đánh giá ở 25 A trong không khí tự do và 20 A như một phần của cáp ba ruột cho nhiệt độ 30 ° C Ngoài ra, NEC cung cấp các thông số kỹ thuật bao gồm số ampe tối đa và các yêu cầu về cầu chì hoặc cầu dao cho các dây khác nhau (thường được gọi là dây dẫn trong mã). Ngoài ra, có các yêu cầu cụ thể đối với các điều kiện như dây dẫn chôn, dây dẫn tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc dây dẫn được lắp đặt ở các vị trí ẩm ướt như được sử dụng trong lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Công suất hiện tại bị giảm giá trị đối với các điều kiện này và hơn thế nữa khi có một số dây dẫn trong một ống hoặc bó. Điều này rất quan trọng trong các hệ thống năng lượng tái tạo vì các dây dẫn bó ở các vị trí nóng là phổ biến. Luôn kiểm tra NEC để biết xếp hạng trong các ứng dụng cụ thể và yêu cầu mã trong khu vực của bạn trước khi lắp đặt bất kỳ hệ thống dây nào, Bảng 1 Xếp hạng dòng điện NEC bình thường và Điện trở dây của các kích thước đã chọn của dây đồng Máy đo dây Mỹ (AWG) Kích thước dây Công suất hiện tại (A) của Điện trở dây đồng (Ω) trên 1,000 Feet Điện trở (Ω) trên kilômét 16 15 4.016 13.176 14 20 2.525 8.284 12 25 1.588 5.210 10 30 0.9989 3.277 8 40 0.6282 2.061 6 55 0.3951 1.296 4 70 0.2485 0.815 3 85 0.187 0.614 2 95 0.1563 0.513 1 110 0.1239 0.406 1/0 125 0.0983 0.323 2/0 145 0.0779 0.256 3/0 165 0.0618 0.203 4/0 195 0.049 0.161 VÍ DỤ 1 Tìm điện trở của dây đồng AWG 2,500 dài 12 feet. Lời giải Từ Bảng 1, điện trở của dây đồng AWG 12 là 1.588 Ω ft. Điều này có nghĩa là 2,500 ft. sẽ có điện trở R = (2,500ft) (1.588Ω / 1,000ft) = 3.97ΩR = (2,500ft) (1.588Ω / 1,000ft) = 3.97Ω Định luật Ôm Georg Simon Ohm đã xây dựng định luật Ôm, được đặt tên trong danh dự của mình. Định luật Ohm thể hiện mối quan hệ giữa điện áp (V), dòng điện (I) và điện trở (R). Định luật Ohm có thể được biểu diễn dưới ba dạng tương đương: một cho điện áp, một cho dòng điện và một cho điện trở. Nó cho phép bạn xác định bất kỳ một trong các đại lượng (V, I hoặc R) nếu bạn biết hai đại lượng còn lại. Công thức tính hiệu điện thế Bạn có thể sử dụng định luật Ôm để tìm hiệu điện thế khi biết cường độ dòng điện và điện trở. Điện áp bằng hiện tại với điện trở. V = IRV = IR Công thức cho dòng điện Bạn có thể sử dụng định luật Ôm để tìm cường độ dòng điện khi bạn biết hiệu điện thế và điện trở. Dòng điện bằng hiệu điện thế chia cho điện trở. I = V / RI = V / R Công thức tính cảm kháng Bạn có thể sử dụng định luật Ôm để tìm điện trở khi bạn biết cường độ dòng điện và hiệu điện thế. Cảm kháng bằng hiệu điện thế chia cho dòng điện. R = V / IR = V / I Tất nhiên, ba công thức (V = IR, I = V / R và R = V / I) là tương đương. Hình 5 có thể giúp bạn nhớ mối quan hệ giữa điện áp, dòng điện và điện trở. Hình 5: Hỗ trợ bộ nhớ cho định luật Ohm VÍ DỤ 2 Xác định hiệu điện thế khi cường độ dòng điện là 2 A và điện trở là 10 Ω. Bài giải V = IR = (2A) (10Ω) = 20VV = IR = (2A) (10Ω) = 20V Xác định cường độ dòng điện khi hiệu điện thế 48 V và điện trở 20 Ω Bài giải I = V / R = 48V / 20Ω = 2.4 AI = V / R = 48V / 20Ω = 2.4A Xác định điện trở khi hiệu điện thế là 120 V và cường độ dòng điện là 8 A. Giải R = V / I = 120V / 8A = 15ΩR = V / I = 120V / 8A = 15Ω Ôn tập Xác định điện trở và gọi tên đơn vị của nó. Hai loại điện trở là gì? Kể tên hai loại biến trở và vẽ ký hiệu sơ đồ cho mỗi loại. Mil tròn là gì? Số AWG của một dây cho biết điều gì? Thuật ngữ ampacity có nghĩa là gì? Viết công thức định luật Ôm cho hiệu điện thế về cường độ dòng điện và điện trở. Viết công thức định luật Ôm cho dòng điện về hiệu điện thế và điện trở. Viết công thức định luật Ôm cho cảm kháng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện. Nếu cố định điện áp trong một đoạn mạch và tăng dung kháng thì dòng điện có hiện tượng gì xảy ra? Câu trả lời Sự phản kháng là sự đối lập với hiện tại; đơn vị là ohm. Điện trở cố định và điện trở thay đổi Chiết áp và biến trở; các ký hiệu sơ đồ được thể hiện trong Hình 3. Mil tròn là diện tích của một sợi dây có đường kính một phần nghìn inch (một mil). AWG là viết tắt của “American Wire Gauge” và hệ thống sử dụng một số liên quan đến diện tích mặt cắt ngang của dây. Độ khuếch đại là dòng điện tối đa mà một dây dẫn có thể mang theo trong một số điều kiện nhất định. V = IR I = V / R R = V / I Dòng điện sẽ giảm. Bạn đã tìm thấy apk cho Android?

Để lại lời nhắn 

Danh sách tin nhắn