Unit yang boleh kita gunakan untuk mengukur beza keupayaan merentasi mana-mana titik dipanggil a Volt . Volt ialah beza keupayaan yang digunakan merentasi rintangan 1 ohm, dan ia akan mengakibatkan pengaliran arus elektrik dari terminal yang lebih tinggi ke terminal yang lebih rendah.
Perbezaan potensi sentiasa mengalir dari nilai potensi yang lebih tinggi kepada nilai potensi yang lebih rendah. Kita juga boleh mentakrifkan 1V sebagai potensi apabila 1 Ampere arus didarab dengan 1 ohm rintangan. Untuk menerangkan beza keupayaan, formula hukum ohm digunakan, yang sama dengan V=IxR .
Menurut Hukum Ohm, arus dalam litar linear meningkat dengan peningkatan dalam beza keupayaan. Litar yang mempunyai beza potensi yang besar antara mana-mana dua titik akan menghasilkan lebih banyak aliran arus merentasi kedua-dua titik ini dalam litar.
Sebagai contoh, pertimbangkan perintang 10 Ω, dan voltan yang digunakan pada satu hujungnya ialah 8V. Begitu juga, voltan merentasi hujungnya yang lain ialah 5V. Jadi kita akan mendapat beza potensi 3V (8V-5V) pada terminal perintang. Untuk mencari arus merentasi perintang, kita boleh menggunakan hukum Ohm. Arus litar ini ialah 0.3A.
Jika kita meningkatkan voltan daripada 8V kepada 40V, beza keupayaan perintang akan menjadi 40V – 5V = 35V. Ini akan menghasilkan 3.5A daripada aliran semasa. Apabila perbezaan potensi merentasi perintang meningkat, ia juga akan mengakibatkan peningkatan arus.
Untuk mengukur voltan mana-mana titik di dalam litar, kita perlu membandingkannya dengan titik rujukan biasa. Kami biasanya menggunakan 0V atau pin tanah sebagai titik rujukan dalam litar untuk mengukur beza keupayaan.
Rangka Pantas
- Apakah Perbezaan Potensi
- Contoh Perbezaan Potensi
- Rangkaian Pembahagi Voltan
- Formula Pembahagi Voltan
- Contoh Pembahagi Voltan
- Kesimpulan
Apakah Perbezaan Potensi
Beza keupayaan, juga dikenali sebagai voltan, adalah konsep teras dalam elektrik. Ia pada asasnya menerangkan perbezaan tenaga keupayaan elektrik antara dua titik dalam litar elektrik. Perbezaan potensi antara dua titik menyebabkan cas bergerak dari titik potensi yang lebih tinggi ke lebih rendah. Ini akan mengakibatkan pengaliran arus elektrik. Kami mengukur perbezaan potensi dalam volt (V), dan ia merupakan faktor kritikal dalam menentukan cara elektrik berkelakuan dalam litar dan cara peranti elektrik beroperasi.
Contoh Perbezaan Potensi
Dalam imej, potensi yang digunakan merentasi perintang pada satu hujung ialah 10 V. Potensi pada hujung kedua perintang ialah 5 V.
Untuk mengira beza keupayaan merentasi hujung perintang, tolak potensi yang lebih tinggi daripada yang lebih rendah:
Beza keupayaan yang dikira merentasi perintang ialah 5V.
Arus dalam perintang adalah berkadar dengan potensi yang digunakan. Jika beza potensi antara mana-mana dua titik lebih besar, anda akan melihat aliran arus yang besar.
Gunakan hukum Ohm untuk mencari arus.
Sekarang, tingkatkan potensi daripada 10V kepada 20V pada satu hujung perintang dan 5V kepada 10V pada hujung yang lain. Perbezaan potensi akan menjadi 10 V. Dengan menggunakan hukum Ohm anda boleh mencari arus melalui perintang iaitu 8 ampere.
Caj elektrik menyebabkan arus elektrik mengalir. Tetapi potensi tidak bergerak atau mengalir secara fizikal. Potensi digunakan pada mana-mana dua titik tertentu dalam litar.
Untuk mencari jumlah voltan litar, kita perlu menambah semua voltan yang disambungkan dalam litar bersiri. Ini bermakna apabila anda mempunyai perintang (DALAM 1 , DALAM 2 , dan DALAM 3 ) disambung secara bersiri, anda hanya menjumlahkan voltannya untuk mencari jumlah voltan:
Sebaliknya, apabila anda menyambungkan perintang secara selari, voltan merentasi setiap perintang atau elemen kekal sama. Secara selari, voltan merentasi setiap perintang adalah sama, dan ia boleh dinyatakan sebagai:
Rangkaian Pembahagi Voltan
Kami tahu bahawa jika kami menyambungkan berbilang perintang secara bersiri merentasi perbezaan potensi, yang baru litar pembahagi voltan akan terbentuk. Litar ini membahagikan voltan bekalan antara perintang dalam nisbah tertentu. Setiap perintang mendapat sebahagian daripada voltan berbanding rintangannya.
Prinsip litar pembahagi voltan ini hanya terpakai kepada perintang yang disambung secara bersiri. Jika kita menyambungkan perintang secara selari, ia akan menghasilkan persediaan yang sama sekali berbeza, yang dipanggil a rangkaian pembahagi semasa.
Bahagian Voltan
Litar yang diberikan menerangkan konsep asas litar pembahagi voltan. Dalam litar ini, perintang yang berbeza adalah dalam siri. Terdapat 4 perintang dalam siri dinamakan R 1 , R 2 , R 3 , dan R 4 . Semua perintang ini berkongsi titik rujukan biasa yang sama dengan volt sifar atau tanah.
Apabila anda menyambung perintang secara bersiri, voltan bekalan (DALAM S ) diedarkan pada setiap perintang. Anda akan melihat setiap perintang akan menurunkan beberapa voltan. Ini bermakna setiap perintang mendapat bahagian daripada jumlah voltan.
Seterusnya, gunakan Hukum Ohm untuk menyatakan litar ini. Mengikut takrifan undang-undang Ohm, arus (I) yang mengalir melalui satu siri perintang adalah sama dengan voltan bekalan. (DALAM S ) dibahagikan dengan jumlah rintangan (R T ).
Ungkapan matematik hukum Ohm diberikan sebagai
Sekarang gunakan hukum Ohm dan hanya darabkan arus (saya) dengan rintangan (R) nilai setiap perintang.
di mana DALAM mewakili penurunan voltan.
Selepas bergerak dari satu titik ke titik lain di sepanjang siri perintang, voltan pada setiap titik meningkat apabila anda merumuskan penurunan voltan. Semua jumlah penurunan voltan individu adalah sama dengan voltan input litar (DALAM S ) .
Ia tidak perlu untuk mencari jumlah arus litar untuk mencari voltan pada titik tertentu. Anda boleh menggunakan formula mudah untuk mengira penurunan voltan pada sebarang titik dengan mempertimbangkan rintangan perintang dan arus yang mengalir melaluinya. Ini memudahkan analisis litar dan membantu dalam memahami bagaimana voltan diagihkan dalam litar.
Formula Pembahagi Voltan
Dalam formula di atas, V(x) mewakili voltan, dan R(x) adalah sama dengan rintangan yang dihasilkan oleh voltan ini. Simbol RT menandakan jumlah rintangan siri perintang dan VS ialah voltan bekalan.
Formula Pembahagi Voltan
Pertimbangkan litar di bawah untuk mencari voltan keluaran litar merentasi R2 menggunakan peraturan pembahagi voltan.
Dalam litar ini, V dalam menandakan voltan bekalan. Ia adalah arus yang mengalir melalui litar. Arus ini mengalir dalam kedua-dua arah.
Mari kita pertimbangkan DALAM R1 dan DALAM R2 menjadi penurunan voltan R 1 dan R 2 . Oleh kerana perintang yang diberikan disambung secara bersiri, voltan input V DALAM litar akan sama dengan jumlah semua voltan individu yang dijatuhkan terhadap setiap perintang.
Untuk mengira penurunan voltan individu merentasi setiap perintang, gunakan persamaan hukum Ohm:
Begitu juga, untuk perintang R 2
Daripada imej, kita dapat melihat bahawa voltan merentasi R 2 ialah V KELUAR . Voltan keluaran ini boleh diberikan sebagai:
Daripada persamaan di atas, kita boleh mengira voltan input V DALAM .
Untuk mengira jumlah arus dalam sebutan V keluar voltan, gunakan V di atas keluar persamaan.
Jadi V keluar persamaan akan menjadi:
Sekarang pertimbangkan litar pembahagi voltan berbilang yang mengandungi berbilang output merentasi perintang.
Persamaan keluaran akan menjadi:
Di sini, dalam persamaan di atas, yang DALAM X ialah voltan keluaran.
R X ialah jumlah semua perintang yang disambungkan dalam litar.
Nilai yang mungkin bagi R X ialah:
Jika DALAM bermaksud voltan bekalan. Kemudian voltan keluaran yang mungkin diberikan sebagai:
Daripada persamaan di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa voltan yang jatuh merentasi perintang yang disambung secara bersiri adalah berkadar dengan nilai atau magnitud perintang. Menurut undang-undang voltan Kirchhoff, voltan yang jatuh merentasi semua perintang yang diberikan mestilah sama dengan voltan input sumber.
Oleh itu, anda boleh mencari penurunan voltan perintang menggunakan formula pembahagi voltan.
Contoh Pembahagi Voltan
Pertimbangkan litar pembahagi voltan dengan tiga perintang secara bersiri, menghasilkan dua voltan keluaran daripada a 240 V bekalan. Nilai rintangan adalah seperti berikut:
- R1 = 10 Ω
- R2 = 20 Ω
- R3 = 30 Ω
Rintangan setara litar dikira sebagai:
Kini, dua voltan keluaran ditentukan seperti berikut:
Arus dalam litar diberikan oleh:
Oleh itu, penurunan voltan merentasi setiap perintang adalah seperti berikut:
Kesimpulan
Pembahagi voltan ialah litar pasif asas yang digunakan dalam elektronik. Litar ini boleh mengurangkan voltan keluaran berbanding voltan masukan. Anda boleh mencapai pengurangan voltan ini selepas menyambung berbilang rintangan secara bersiri. Nilai rintangan bergantung pada nilai penurunan voltan yang ingin anda capai. Perintang ini akan mencipta pecahan voltan tetap yang ditentukan oleh nisbah perintang.
Perintang adalah elemen litar yang penting kerana ia boleh mengehadkan voltan litar mengikut Hukum Ohm. Perintang secara bersiri mempunyai arus malar melalui setiap perintang. Anda boleh mengira dan mengekalkan voltan malar semasa mereka bentuk litar elektronik dengan bantuan formula pembahagi voltan.