Bir direnç üzerindeki voltajı hesaplamadan önce, kullanılan devrenin (tel) tipini belirlemelisiniz. Temel terimleri tekrar gözden geçirmeniz veya elektrik devrelerini anlama konusunda yardıma ihtiyacınız varsa, ilk bölümle başlayın. Aksi takdirde, doğrudan üzerinde çalışmak istediğiniz devre tipine gidin.
Adım
Bölüm 1/3: Elektrik Devrelerini Anlama
Adım 1. Elektrik akımı hakkında bilgi edinin
Aşağıdaki benzetmeyi kullanabilirsiniz: Bir kaseye mısır gevreği döktüğünüzü hayal edin. Her tahıl tanesi bir elektrondur ve tahılın kaseye akışı bir elektrik akımıdır. Elektrik hakkında konuştuğunuzda, saniyede kaç tane tahıl aktığını söyleyerek açıklıyorsunuz. Elektrik akımı hakkında konuştuğunuzda, bunu birimlerle ölçersiniz. amper (amper), her saniye akan belirli sayıda elektrondur (ki bunlar çok büyük değerlerdir).
Adım 2. Elektrik yükünü öğrenin
Elektronların "negatif" bir elektrik yükü vardır. Yani elektronlar pozitif yüklü nesneleri çeker (veya onlara doğru akar) ve negatif yüklü nesneleri iter (veya akar). Tüm elektronların negatif bir yükü vardır, bu nedenle her zaman diğer elektronları iterler ve saçılırlar.
Adım 3. Gerilimi anlayın
Voltaj, iki nokta arasındaki elektrik yükündeki farkı ölçer. Fark ne kadar büyük olursa, iki nokta birbirini o kadar güçlü çeker. İşte normal pil kullanımına bir örnek:
- Pilin içinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar bir elektron havuzu oluşturur. Bu elektronlar pilin eksi kutbuna giderken artı kutbu neredeyse boş kalır. Bunlara pozitif ve negatif terminaller denir. Bu süreç ne kadar uzun sürerse, iki kutup arasındaki voltaj o kadar büyük olur.
- Pozitif ve negatif kutuplar arasındaki kabloları bağladığınızda, negatif kutuptaki elektronların artık gidecek bir yeri vardır. Negatif kutuptaki elektronlar pozitif kutba doğru akar ve bir elektrik akımı üretir. Voltaj ne kadar yüksek olursa, her saniye daha fazla elektron pozitif kutba doğru hareket eder.
Adım 4. Direnç hakkında bilgi edinin
Engel, elektronları engelleyen bir şeydir. Direnç ne kadar büyük olursa, elektronların geçmesi o kadar zor olur. Direnç, elektrik akımını yavaşlatır çünkü her saniye geçen elektron sayısı azalır.
Dirençler, bir elektrik devresinde direnç ekleyen herhangi bir şey olabilir. Gerçek “dirençler” satın alabilirsiniz, ancak problemlerde dirençler genellikle ampuller veya direnci olan herhangi bir şeyle temsil edilir
Adım 5. Ohm Yasasını ezberleyin
Akım, voltaj ve elektrik direnci arasında basit bir ilişki vardır. Elektrik devreleriyle ilgili sorunları çözmek için ihtiyacınız olacağından aşağıdaki formülü yazın veya ezberleyin:
- Akım = gerilim bölü dirence
- Formül aşağıdaki gibi yazılabilir: I = V / r
- Devredeki V (voltaj) veya R (direnç) artarsa ne olacağını düşünün. Yukarıdaki tartışmaya uygun mu?
Bölüm 2/3: Bir Direnç Üzerinden Gerilimin Hesaplanması (Seri Devre)
Adım 1. Seri devreleri anlayın
Seri elektrik devrelerini tespit etmek çok kolaydır. Şekil, tüm bileşenlerin kablo boyunca sıralı olarak düzenlendiği bir kablo halkası biçimindedir. Bir elektrik akımı tüm telden ve karşılaştığı her direnç veya elemandan geçer.
- Elektrik akımı devrenin her noktasında her zaman aynıdır.
- Gerilim hesaplanırken, direncin devredeki konumu önemsizdir. Bir direnç alıp devre boyunca hareket ettirebilirsiniz ve her bir direnç üzerindeki voltaj aynı kalır.
- Seri bağlı 3 dirençli bir elektrik devresi örneği kullanacağız: R1, R2ve R3. Devre, 12 voltluk bir pilden güç alır. Her dirençteki voltajı bulacağız.
Adım 2. Toplam direnci hesaplayın
Devredeki tüm direnç değerlerini toplayın. Sonuç, seri devrenin toplam direncidir.
Örneğin, üç direnç R1, R2ve R3 sırasıyla 2 (ohm), 3 ve 5 dirence sahiptir. Böylece toplam direnç 2 + 3 + 5 = 10 ohm'dur.
Adım 3. Devredeki akımı bulun
Tüm bir elektrik devresindeki akımın değerini bulmak için Ohm Yasasını kullanın. Unutmayın, bir seri devrede akım her zaman devrenin her noktasında aynıdır. Mevcut değeri elde ettikten sonra kalan tüm hesaplamaları yapabiliriz.
Ohm yasası, akımın I = olduğunu belirtir V / r. Devredeki voltaj 12 volt ve devrenin toplam direnci 10 ohm'dur. I = elde etmek için bu sayıları formüle takın 12 / 10 = 1.2 amper.
Adım 4. Voltaj değerini bulmak için Ohm Yasasını ayarlayın
Akım yerine gerilimin değerini bulmak için temel cebir kullanın:
- ben = V / r
- IR = VR / r
- IR = V
- V = IR
Adım 5. Her dirençteki voltajı hesaplayın
Direnç ve akımın değerini zaten biliyoruz. Artık tüm hesaplamaları yapabiliriz. Rakamları formüle takın ve hesaplamayı tamamlayın. Yukarıdaki örnekten üç direnç için hesaplamalar:
- R'deki voltaj1 = V1 = (1, 2A)(2Ω) = 2, 4 volt.
- R'deki voltaj2 = V2 = (1, 2A)(3Ω) = 3,6 volt.
- R'deki voltaj3 = V3 = (1, 2A)(5Ω) = 6 volt.
Adım 6. Cevaplarınızı kontrol edin
Seri bir devrede tüm cevapların toplamı toplam gerilime eşit olmalıdır. Hesapladığınız her voltajı toplayın ve devrenin toplam voltajıyla eşleşip eşleşmediğini kontrol edin. Değilse, hesaplamalarınızdaki hatayı bulmaya çalışın.
- Yukarıdaki örneğe göre 2, 4+3, 6+6=12 volt, elektrik devresinden geçen toplam gerilime eşittir.
- Cevabınız biraz eksikse (12 yerine 11, 97 diyelim), formüller üzerinde çalışırken sayıları yuvarlamış olabilirsiniz. Merak etmeyin cevabınız yanlış değil.
- Unutmayın, voltaj, yük farkını veya elektron sayısını ölçer. Bir elektrik devresi boyunca hareket ederken görülen yeni elektronları saydığınızı hayal edin. Doğru hesaplarsanız, baştan sona elektronlardaki toplam değişimi bileceksiniz.
Bölüm 3/3: Bir Direnç Üzerinden Gerilimin Hesaplanması (Paralel Devre)
Adım 1. Paralel devreler hakkında bilgi edinin
Akünün bir kutbuna bağlanan ve ardından iki ayrı kabloya ayrılan bir kablo hayal edin. Bu iki kablo birbirine paraleldir, ardından akünün diğer kutbuna bağlamadan önce yeniden bağlayın. Soldaki tel bir dirence bağlıysa ve sağdaki tel de başka bir dirence bağlıysa, iki direnç "paralel" olarak bağlanır.
İstediğiniz kadar paralel kablo ekleyebilirsiniz. Bu kılavuz, daha sonra yeniden bağlanan 100 kabloya ayrılan elektrik devreleri için kullanılabilir
Adım 2. Paralel devrelerde elektrik akımının nasıl aktığını bilin
Elektrik akımı mevcut her yoldan akar. Elektrik akımı soldaki telden, soldaki dirençten ve diğer uca kadar akacaktır. Aynı zamanda akım da sağdaki telden, sağdaki dirençten ve sonuna kadar akar. Paralel bir devrede hiçbir kablo veya direnç iki kez geçmez.
Adım 3. Her bir dirençteki voltajı bulmak için toplam voltajı kullanın
Tüm devredeki voltajı biliyorsanız, cevabı bulmak kolaydır. Her paralel tel, tüm elektrik devresi ile aynı voltaja sahiptir. Bir elektrik devresinin paralel bağlı iki direnci ve 6 voltluk bir pili olduğunu varsayalım. Engeller bugün çok alakalı değil. Bunu anlamak için yukarıda açıklanan seri devreyi hatırlayın:
- Bir seri devredeki gerilimlerin toplamının her zaman elektrik devresinden geçen toplam gerilime eşit olduğunu unutmayın.
- Bir seri devrede akımın izlediği her yolu hayal edin. Aynı şey paralel devreler için de geçerlidir: tüm gerilimleri toplarsanız sonuç toplam gerilime eşittir.
- Her paralel kablodan geçen akım yalnızca bir dirençten geçtiğinden, direnç üzerindeki gerilim toplam gerilime eşit olmalıdır.
Adım 4. Elektrik devresinin toplam akımını hesaplayın
Sorun devredeki toplam voltajı vermiyorsa, birkaç ek adımı tamamlamanız gerekir. Elektrik devresinden geçen toplam akımı bularak başlayın. Paralel bir devrede toplam akım, her paralel yoldan geçen akımların toplamına eşittir.
- Formül aşağıdaki gibidir: IToplam = ben1 + ben2 + ben3…
- Anlamakta güçlük çekiyorsanız, iki kolu olan bir nargile hayal edin. Bir dizi borudan akan toplam su miktarı, her borudan akan suyun toplamıdır.
Adım 5. Elektrik devresinin toplam direncini hesaplayın
Bir paralel devrede bir direncin etkinliği azalır, çünkü akımı yalnızca bir kablodan engeller. Aslında, bir devrede ne kadar çok kablo varsa, akımın düzgün akacak bir yol bulması o kadar kolay olur. Toplam direnci bulmak için R değerini bulun. Toplam bu denklemde:
- 1 / rToplam = 1 / r1 + 1 / r2 + 1 / r3 …
- Örneğin, bir elektrik devresinde sırasıyla paralel bağlı 2 ohm ve 4 ohm'luk dirençler vardır. 1 / rToplam = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4)RToplam → RToplam = 1/(3/4) = 4/3 = ~1.33 ohm.
Adım 6. Cevabınızdan voltajı bulun
Unutmayın, elektrik devresinin toplam voltajını bulduğumuzda, her bir paralel telden geçen voltajın büyüklüğünü zaten biliyoruz. Hesaplamayı tamamlamak için Ohm Yasasını kullanın. Aşağıdaki örnek sorulara bir göz atın:
- Elektrik devresi 5 amperlik bir akıma ve 1,33 ohm toplam dirence sahiptir.
- Ohm Yasasına göre, I = V / R, yani V = IR
- V = (5A)(1, 33Ω) = 6,65 volt.
İpuçları
- Karmaşık bir elektrik devreniz varsa, örneğin dirençlerin paralel bağlanması ve seri, en yakın iki direnci seçin. Seri ve paralel devrelerdeki direnç kurallarını kullanarak iki dirençten geçen toplam direnci bulun. Şimdi, onu tek bir direnç olarak ele alabilirsiniz. Dirençlerin düzenlendiği bir devre elde edene kadar bu işleme devam edin. bir tek seri halinde veya paralel.
- Direnç üzerindeki gerilime genellikle "gerilim düşüşü" denir.
-
Aşağıdaki terimleri anlayın:
- Elektrik devresi/şerit - Kablolarla bağlanan ve enerjilendirilebilen çeşitli bileşenlerin (dirençler, kapasitörler ve indüktörler) düzenlenmesi.
- Direnç - elektrik akımını azaltan veya engelleyen bir eleman.
- Akım – Kablodaki elektrik yükünün akışı. Amper (A) olarak ifade edilir.
- Voltaj – Her saniye geçen elektrik yükü miktarı. Volt (V) birimiyle ifade edilir.
- Direnç - Bir elementin elektrik akımına karşıtlığının bir ölçüsü. Ohm cinsinden ifade edilir (Ω)
