Tinee9: Resistencias en serie: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Nivel de tutorial: nivel de entrada.

Descargo de responsabilidad: si es un niño, pida a un padre / tutor que lo vigile, ya que puede provocar un incendio si no tiene cuidado.

El diseño electrónico se remonta al teléfono, la bombilla, las plantas alimentadas en CA o CC, etc. En toda la electrónica se encuentra con 3 componentes básicos: Resistencia, Condensador, Inductor.

Hoy con Tinee9 vamos a aprender sobre resistencias. No aprenderemos los códigos de color para las resistencias porque hay dos estilos de paquetes: Thruhole y resistencia SMD, cada una de las cuales tiene su propio código o no lo tiene.

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Paso 1: Materiales

Materiales:

Nscope

Surtido de resistencias

Computadora (que se puede conectar a Nscope)

LTSpice (software

A continuación se muestra un enlace al surtido de resistencias y telescopios Nscope:

Equipo

Paso 2: resistencias

Las resistencias son como tuberías que permiten que el agua fluya. Pero los diferentes tamaños de tubería permiten que fluya una cantidad diferente de agua a través de ella. Por ejemplo, una tubería grande de 10 pulgadas permitirá que fluya más agua que una tubería de 1 pulgada. Lo mismo con una resistencia, pero al revés. Si tiene una resistencia de gran valor, la menor cantidad de electrones podrá fluir a través de ella. Si tiene un valor de resistencia pequeño, es posible que tenga más electrones para fluir.

Ohmios es la unidad de una resistencia. Si desea conocer la historia de cómo el ohmio se convirtió en la unidad que lleva el nombre del físico alemán Georg Simon Ohm, visite este wiki.

Intentaré mantener esto simple.

La Ley de Ohm es una ley universal por la que todo se rige: V = I * R

V = Voltaje (Energía potencial. La unidad es Voltio)

I = Corriente (en términos simples, número de electrones que fluyen. La unidad es amperios)

R = Resistencia (el tamaño de la tubería pero más pequeño es más grande y más grande es más pequeño. Si conoce la división, entonces el tamaño de la tubería = 1 / x donde x es el valor de resistencia. La unidad es ohmios)

Paso 3: Matemáticas: Ejemplo de resistencia en serie

Entonces, en la imagen de arriba hay una captura de pantalla de un modelo LTspice. LTSpice es un software que ayuda a los ingenieros eléctricos y al personal aficionado a diseñar un circuito antes de construirlo.

En mi modelo, coloqué una fuente de voltaje (por ejemplo, batería) en el lado izquierdo con + y - en un círculo. Luego dibujé una línea en una cosa en zigzag (esto es una resistencia) con R1 encima. Luego dibujé otra línea a otra resistencia con R2 encima. Dibujé la última línea al otro lado de la fuente de voltaje. Por último, coloqué un triángulo invertido en la línea inferior del dibujo que representa Gnd o punto de referencia del circuito.

V1 = 4.82 V (voltaje de riel de + 5V de Nscope desde USB)

R1 = 2,7 kiloohmios

R2 = 2.7Kohmios

Yo =? Amperios

Esta configuración se llama circuito en serie. Entonces, si queremos saber la corriente o la cantidad de electrones que fluyen en el circuito, sumamos R1 y R2 juntos, que en nuestro ejemplo = 5.4 Kohms

Ejemplo 1

Entonces V = I * R -> I = V / R -> I = V1 / (R1 + R2) -> I = 4.82 / 5400 = 0.000892 amperios o 892 uAmps (sistema métrico)

Ejemplo 2

Para patadas vamos a cambiar R1 a 10 Kohms Ahora la respuesta será 379 uAmps

Ruta de respuesta: I = 4.82 / (10000 + 2700) = 4.82 / 12700 = 379 uAmps

Ejemplo 3

Último ejemplo de práctica R1 = 0.1 Kohms Ahora la respuesta será 1.721 mAmps o 1721 uArmps

Ruta de respuesta: I = 4.82 / (100 + 2700) = 4.82 / 2800 = 1721 uAmps -> 1.721 mAmps

Con suerte, verá que dado que R1 en el último ejemplo era pequeño, la corriente o los amperios eran más grandes que los dos ejemplos anteriores. Este aumento en la corriente significa que hay más electrones fluyendo a través del circuito. Ahora queremos saber cuál será el voltaje en el punto de la sonda en la imagen de arriba. La sonda se encuentra en entre R1 y R2 …… ¿Cómo podemos averiguar la tensión no ?????

Bueno, la ley de Ohm dice que el voltaje en un circuito cerrado debe = 0 V. Con esa afirmación, ¿qué sucede con el voltaje desde la fuente de la batería? Cada resistencia quita el voltaje en un porcentaje. Como usamos los valores del ejemplo 1 en el ejemplo 4, podemos calcular cuánto voltaje se quita en R1 y R2.

Ejemplo 4 V = I * R -> V1 = I * R1 -> V1 = 892 uAmps * 2700 Ohms = 2.4084 Volts V2 = I * R2-> V2 = 892 uA * 2.7 Kohms = 2.4084 V

Redondearemos 2.4084 a 2.41 Voltios

Ahora sabemos cuántos voltios está quitando cada resistencia. Usamos el símbolo del sistema GND (triángulo al revés) para decir 0 voltios. Lo que sucede ahora, los 4,82 voltios producidos por la batería viajan a R1 y R1 quita 2,41 voltios. El punto de la sonda ahora tendrá 2,41 voltios, que luego viajará a R2 y R2 le quitará 2,41 voltios. Gnd luego tiene 0 voltios que viajan a la batería, que luego la batería produce 4.82 voltios y repite el ciclo.

Punto de sonda = 2,41 voltios

Ejemplo 5 (usaremos valores del Ejemplo 2)

V1 = I * R1 = 379 uA * 10000 ohmios = 3,79 voltios

V2 = I * R2 = 379 uA * 2700 ohmios = 1,03 voltios

Punto de la sonda = V - V1 = 4.82 - 3.79 = 1.03 Voltios

Ley de Ohm = V - V1 -V2 = 4.82 - 3.79 - 1.03 = 0 V

Ejemplo 6 (usaremos valores del Ejemplo 3)

V1 = I * R1 = 1721 uA * 100 = 0,172 voltios

V2 = I * R2 = 1721 uA * 2700 = 4.65 Voltios

Voltaje del punto de la sonda = 3,1 voltios

Ruta al punto de la sonda de respuesta = V - V1 = 4,82 - 0,17 = 4,65 voltios

Probe Point forma alternativa de calcular el voltaje: Vp = V * (R2) / (R1 + R2) -> Vp = 4.82 * 2700/2800 = 4.65 V

Paso 4: ejemplo de la vida real

Si no ha utilizado Nscope antes, consulte Nscope.org

Con el Nscope coloqué un extremo de una resistencia de 2.7Kohm en una ranura del Canal 1 y el otro extremo en la ranura del riel de + 5V. Luego coloqué una segunda resistencia en otra ranura del Canal 1 y el otro extremo en la ranura del riel GND. Tenga cuidado de que los extremos de la resistencia en el riel + 5V y el riel GND no se toquen o puede dañar su Nscope o incendiar algo.

¿Qué sucede cuando 'corto' + 5V a los rieles GND juntos, la resistencia llega a 0 ohmios?

I = V / R = 4.82 / 0 = infinito (número muy grande)

Tradicionalmente, no queremos que la corriente se acerque al infinito porque los dispositivos no pueden manejar la corriente infinita y tienden a prenderse fuego. Afortunadamente, Nscope tiene una protección de alta corriente para prevenir incendios o daños al dispositivo nscope.

Paso 5: Prueba de la vida real del ejemplo 1

Una vez que esté todo configurado, su Nscope debería mostrarle el valor de 2,41 voltios como en la primera imagen de arriba. (cada línea principal sobre la pestaña del canal 1 es de 1 voltio y cada línea menor es de 0,2 voltios) Si quita R2, la resistencia que conecta el canal 1 al riel GND, la línea roja subirá a 4,82 voltios como en la primera imagen de arriba.

En la segunda imagen de arriba, puede ver que la predicción de LTSpice cumple con nuestra predicción calculada que cumple con los resultados de nuestras pruebas de la vida real.

Felicidades, ha diseñado su primer circuito. Conexiones de resistencia en serie.

Pruebe otros valores de Resistencia como en el Ejemplo 2 y el Ejemplo 3 para ver si sus cálculos coinciden con los resultados de la vida real. También practique otros valores también, pero asegúrese de que su corriente no exceda 0.1 Amps = 100 mAmps = 100, 000 uAmps

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