Sut i benderfynu ar y gwrthyddion pŵer. gwrthyddion Power mewn cysylltiad cyfochrog

Mae pob dyfeisiau electronig yn cynnwys gwrthyddion, yw eu prif elfen. Ag ef, yn newid y swm o bryd yn y cylched trydanol. Mae'r erthygl yn cyflwyno priodweddau gwrthyddion, ac eu pŵer o ddulliau cyfrifo.

gwrthydd penodiad

I addasu gwrthyddion cyfredol yn cael eu defnyddio mewn cylchedau trydanol. Mae'r eiddo wedi ei diffinio gan y gyfraith Ohm:

I = U / R (1)

O'r fformiwla (1) i'w gweld yn glir fod y lleiaf yw'r gwrthwynebiad, y mwyaf y cynnydd presennol, ac i'r gwrthwyneb, y lleiaf yw'r R, y mwyaf yw'r gyfredol. Mae'n eiddo hwn o'r gwrthiant trydan yn cael ei ddefnyddio mewn peirianneg drydanol. Ar sail y fformiwla hon yn cylched rhannwr ar hyn o bryd a ddefnyddir yn gyffredin mewn dyfeisiau trydanol.

Yn gylched hon cerrynt o'r ffynhonnell yn cael ei rannu yn ddau mewn cyfrannedd gwrthdro i gwrthiannau o gwrthyddion.

Hefyd gwrthyddion addasu cyfredol a ddefnyddir yn y rhannwr foltedd. Yn yr achos hwn, eto gan ddefnyddio cyfraith Ohm, ond ar ffurf ychydig yn wahanol:

U = Rwy'n ∙ R (2)

O fformiwla (2) sy'n cynyddu gyda chynnydd foltedd gwrthsafiad. eiddo hwn yn cael ei ddefnyddio i adeiladu cylchedau rhanwyr foltedd.

O'r diagram a Fformiwla (2) mae'n amlwg bod y foltedd ar draws y gwrthyddion yn cael eu dosbarthu yn gymesur â'r gwrthiannau.

Cynlluniau gwrthyddion Image

Yn ôl y gwrthyddion safonol yn cael eu cynrychioli gan petryal gyda dimensiynau o 10 x 4 mm a ddynodir gan y gwrthyddion pwer R. llythyr ar y cynllun yn aml yn dangos. Mae delwedd y dangosydd hwn yn cael ei berfformio gan llinellau toriad uniongyrchol neu anuniongyrchol. Os bydd y pŵer 2 watt, mae'r dynodiad yn cael ei wneud mewn rhifolion Rhufeinig. Gwneir hyn fel arfer ar gyfer gwrthyddion gwifren. Mewn rhai taleithiau, er enghraifft yn yr Unol Daleithiau, symbolau eraill yn cael eu defnyddio. Er mwyn hwyluso'r gwaith atgyweirio a chynllun dadansoddiad yn aml yn dyfynnu pŵer gwrthyddion, mae'r dynodiad sy'n cael ei berfformio yn unol â GOST 2.728-74.

nodweddion technegol o ddyfeisiau

Prif nodwedd y gwrthydd - y gwrthiant enwol R _n, sy'n cael ei nodi yn y diagram nesaf at y gwrthydd a'i thai. Yr uned fesur o ymwrthedd - fed kilo a mega. gwrthyddion gweithgynhyrchu gyda gwrthwynebiad o ffracsiynau i gannoedd o ohmau a megohms. Mae llawer o dechnoleg cynhyrchu gwrthydd, ac maent i gyd wedi manteision ac anfanteision. Mewn egwyddor, nid oes unrhyw dechnoleg a fyddai'n caniatáu union cynhyrchu gwrthydd gyda gwerth gwrthiant bennwyd ymlaen llaw.

Mae ail nodwedd bwysig yw'r gwrthiant gwyriad. Caiff ei fesur mewn% o'r R. ystod enwol Mae gwyriad safonol rhwystriant: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, ac ar hyd at werth o ± 0001%.

Nodwedd bwysig arall yw'r gwrthyddion pŵer. Yn y gwaith maent yn cael eu cynhesu gan basio bresennol drwyddynt. Os bydd y dissipation pŵer yn fwy na gwerth a ganiateir, yna bydd y ddyfais yn methu.

Gyda gwrthyddion gwresogi newid eu gwrthwynebiad, felly ar gyfer dyfeisiau sy'n gweithredu mewn amrediad tymheredd eang, yn cael ei gyflwyno nodwedd arall - cyfernod tymheredd gwrthsafiad. Caiff ei fesur mewn ppm / ° C, hy 10 ^-6 R _n / ° C (miliynfed ran o R _n yw 1 ° C).

Cysylltiad Cyfresol o gwrthyddion

Gall y gwrthyddion fod yn gysylltiedig mewn tair ffordd wahanol: cyfresol, paralel a chymysg. Gyda chysylltiad gyfres cerrynt yn ail yn rhedeg drwy'r holl gwrthyddion.

Gyda'r y cyswllt hwn y presennol ar unrhyw adeg yn y cylched yr un fath, gellir ei diffinio gan y gyfraith Ohm. Mae'r gylched rhwystriant yn yr achos hwn y swm o gwrthiannau:

R = 100 + 200 + 51 + 39 = 390 ohm;

I = U / G = 100/390 = 0.256 A.

Gallwn yn awr benderfynu ar y gwrthyddion pwer mewn cysylltiad gyfres, caiff ei gyfrifo gan y fformiwla:

P = I ² ∙ R = 0256 ² 390 ∙ = 25.55 watt.

Yn yr un modd, y gallu sydd ar ôl yn cael ei benderfynu gan y gwrthyddion:

P ₁ = I ₁ ² ∙ R ² = 0.256 = 13.11 ∙ 200 W;

P = ₂ I ² ∙ R ₂ = .256 ² ∙ 100 W = 6.55;

₃ P = I ² ∙ R ₃ = 0256 ² ∙ 51 = 3.34 W;

P ₄ = I ² ∙ R ₄ = 0.256 ∙ ² 39 = 2.55 watt.

Os ydych yn ychwanegu y gwrthyddion pwer, byddwch yn cael P llawn:

P = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 watt.

Mae cysylltiad cyfochrog o gwrthyddion

Ar ddechrau'r y cysylltiad cyfochrog o bob gwrthyddion sy'n gysylltiedig â'r un nod cylched, ac yn dod i ben - i un arall. Pan cysylltiedig canghennau presennol ac yn llifo drwy bob dyfais. Mae faint o bryd yn ôl y gyfraith Ohm, cyfrannedd gwrthdro i'r gwrthiannau a'r foltedd ar bob yr un gwrthyddion.

Cyn i chi ddod o hyd i'r hyn o bryd, mae angen i gyfrifo cyfanswm y dargludedd y gwrthyddion fformiwla adnabyddus:

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ + 1 / R _{= 1/200 4 + 1 /} 100+ 1/51 + 1/39 = 0.005 + 0.01 + 0.0196 + .0256 0.06024 = 1 / Ohm.

Resistance - gwrthdro dargludedd:

R = 1 / 0,06024 = 16,6 ohm.

Gan ddefnyddio cyfraith Ohm, dod o hyd i'r hyn o bryd drwy'r ffynhonnell:

I = U / G = 100 ∙ 0,06024 = 6024 A.

Mae gwybod y cerrynt drwy rym ffynhonnell yn cael eu cysylltu yn gyfochrog â gwrthyddion y fformiwla:

P = I ² ∙ R = 6024 ² ∙ 16,6 = 602,3 Watt.

Yn ôl y gyfraith Ohm cerrynt drwy'r gwrthydd yn cael ei gyfrifo:

I ₁ = U / G ₁ = 100/200 = 0.5 A;

I ₂ = U / G ₂ = 100/100 = 1 A;

₃ I = U / G ₁ = 100/51 = 1.96 A;

I ₁ = U / G ₁ = 100/39 = 2.56 A.

Ychydig gall fformiwla wahanol gyfrifo'r gwrthyddion pwer mewn cysylltiad gyfochrog:

P ₁ = U ² / R ₁ = 100 ^2/200 = 50 W;

P ₂ = U ² / R ^₂ = 100 _2/100 = 100 W;

P ₃ = U ² / R ₃ = 100 ^2/51 = 195.9 W;

₄ P = U ² / R ₄ = 100 ^2/39 = 256.4 watt.

Os bydd yr holl hyn yn ychwanegu i fyny, byddwch yn cael yr holl gwrthyddion pwer:

P = P ₁ + P ₂ + P ₃ + P _{4 = 50 + 100 + 195.9 +} 256.4 602.3 = watt.

cyfansoddyn cymysg

Cynllun cymysg gwrthyddion cyfansawdd yn cynnwys cysylltiad cyfochrog dilyniannol ac ar y pryd. Mae'r cynllun hwn yn hawdd i droi, gan ddisodli'r cysylltiad cyfochrog o gwrthydd mewn cyfres. I gymryd lle hwn gwrthiant R cyntaf ₂ a R ₆ yn eu R cyffredin _2.6, gan ddefnyddio'r fformiwla isod:

R _2,6 = R ₂ ∙ R ₆ / R ₂ + R _6.

Yn yr un modd disodli gan ddau wrthydd R gyfochrog _4, R _5, R a _4.5:

R _4,5 = R ₄ ∙ R ₅ / R ₄ + R _5.

Y canlyniad yw cylched newydd, yn fwy syml. Mae'r ddau gynllun yn cael eu dangos isod.

gwrthyddion Power yn y Cynllun cyfansawdd cymysg a ddiffinnir gan y fformiwla:

P = U ∙ I.

I gyfrifo fformiwla hon yn foltedd gyntaf ar draws pob gwrthydd a maint y therethrough presennol. Gallwch ddefnyddio dull arall i benderfynu ar y gwrthyddion pŵer. Ar gyfer y fformiwla hon yn cael ei defnyddio:

P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = Rwy'n ² ∙ R.

Os ydych yn gwybod dim ond y foltedd ar draws y gwrthydd, yna defnyddiwch fformiwla wahanol:

P = U ∙ I = U ∙ (U / R) = U ² / R.

Mae'r tri fformiwlâu yn cael eu defnyddio'n aml yn ymarferol.

paramedrau cylched Cyfrifo

paramedrau cylched Cyfrifo yw dod o hyd cerrynt anhysbys a folteddau yn yr holl ganghennau y dogn cylched. Gyda'r data hwn, gallwn gyfrifo grym pob gwrthydd ei gynnwys yn y cylched. dulliau cyfrifo syml wedi cael eu dangos uchod, yn ymarferol mae'r sefyllfa yn fwy cymhleth.

Mewn cylchedau real gysylltiad cyffredin o gwrthyddion seren a Delta, sy'n creu anawsterau sylweddol yn y cyfrifiadau. Ar gyfer symleiddio cylchedau o'r fath ddulliau trawsnewid triongl Seren wedi cael eu datblygu, ac i'r gwrthwyneb. Mae'r dull hwn yn cael ei ddangos yn y diagram isod:

Y cynllun cyntaf wedi yn ei gyfansoddiad o seren yn gysylltiedig â'r unedau 0-1-3. K nod 1 yn gysylltiedig â A1 gwrthydd, at y nôd 3 - A3, ac y nôd 0 - R5. Ar yr ail gylched gysylltu â'r nodau 1-3-0 gwrthyddion triongl. I'r nôd 1 cysylltiedig gwrthyddion R1-0 a R1-3, i gwgn gan 3 - R1-3 a R3-0, ac i gwgn 0 - R3-0 a R1-0. Mae'r ddau gynllun yn gwbl cyfwerth.

Ar gyfer y cyfnod pontio o'r cylched cyntaf i'r ail triongl yw gwrthyddion gyfrifwyd:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + A3 + R1 ∙ A3 / A5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ A5 / R1.

trawsnewidiadau pellach yn cael eu lleihau i gyfrifo gwrthyddion gyfochrog a chysylltiedig gyfres. Pan fydd y rhwystriant y gylched yn dod o hyd, a geir gan y gyfraith Ohm cerrynt drwy'r ffynhonnell. Gan ddefnyddio'r gyfraith hon, mae'n hawdd dod o hyd i'r cerrynt yn yr holl ganghennau.

Sut i benderfynu ar y pŵer y gwrthydd ar ôl dod o hyd i gyd y cerrynt? At y diben hwn, mae'r fformiwla adnabyddus: P = I ² ∙ R, cymhwyso, dod o hyd eu gallu ar gyfer pob un o'i gwrthsafiad.

penderfyniad arbrofol o nodweddion elfennau cylched

sydd eu hangen i gasglu cynllun a bennwyd ymlaen llaw o gydran go iawn ar gyfer penderfynu arbrofol o nodweddion dymunol y elfennau. Ar ôl hynny, gyda chymorth offer trydanol yn perfformio yr holl fesuriadau angenrheidiol. Mae'r dull hwn yn cymryd llawer o amser ac yn ddrud. Datblygwyr o ddyfeisiau trydanol ac electronig a ddefnyddir ar gyfer y diben hwn efelychwyr. Gyda nhw yn cael eu gwneud yr holl cyfrifiadau angenrheidiol, a modelu ymddygiad yr elfennau cylched mewn gwahanol sefyllfaoedd. Dim ond ar ôl hyn yn mynd i prototeip o ddyfais dechnegol. Mae un o'r rhaglenni cyffredin hyn yn efelychiad pwerus o Multisim 14.0 System Offerynnau Cenedlaethol cwmni.

Sut i benderfynu ar y gwrthyddion pwer gyda'r rhaglen hon? Gellir gwneud hyn mewn dwy ffordd. Y dull cyntaf - yw mesur cyfredol a foltedd gyda foltmedr a amedr. Lluosi canlyniadau'r mesuriadau, y pŵer angenrheidiol yn cael ei sicrhau.

O'r gylched hon yn pennu'r gwrthiant A3 pŵer:

P ₃ = U ∙ I = 1,032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20.6 mW.

Yr ail ddull - mesur uniongyrchol o bŵer yn defnyddio'r mesurydd grym.

O'r cylched hwn mae'n dangos bod y gwrthiant R3 yn hafal i'r pŵer P ₃ = 20.8 mW. Mae'r anghysondeb oherwydd camgymeriadau yn y dull cyntaf yn fwy. Yn yr un modd, mae'r grym yr elfennau sy'n weddill yn cael eu penderfynu.