תוֹכֶן

• צעדים
• עֵצָה

לפני שתוכל לחשב את המתח של הנגד, תחילה עליך לקבוע איזה סוג מעגל נמצא בשימוש. אם אתה זקוק לבדיקה של היסודות או אם אתה זקוק לעזרה קלה בהבנת סוגי המעגלים, התחל עם החלק הראשון. אם לא, דלג עליו ועבור לטקסט על סוג המעגל איתו אתה צריך להתמודד.

צעדים

חלק 1 מתוך 3: הבנת מעגלים חשמליים

1. 

   למד על מעגלים. חשוב על המעגל בדרך חשיבה זו: דמיין שאתה שופך שקית גרעיני תירס לקערה. כל גרגר תירס הוא אלקטרון (אלקטרון), וזרימת התבואה הזורמת לקערה היא זרם חשמלי. כשמדברים על קווים, אתה מתאר את זה באומרו כמה חלקיקים נעים בשנייה.

2. 

   
   
   חשוב על מטענים חשמליים. אלקטרונים נושאים מטען "שלילי". כלומר, הם מושכים (או נעים לעבר) אובייקט טעון חיובי, ודוחפים (או מתרחקים ממנו) אובייקט טעון שלילי. מכיוון שכולם שליליים, האלקטרונים תמיד מנסים לדחוף זה את זה, ומתפשטים ככל האפשר.

3. 

   
   
   להבין מתח. מתח הוא הפרש המטען בין שתי נקודות. ככל שהפרש המטענים גדול יותר, כך שני הקצוות חזקים יותר. להלן דוגמה לסוללה קונבנציונאלית:
   • בסוללה מתרחשות תגובות כימיות ומצטברים אלקטרונים. אלקטרונים אלה נעים לקראת הקצה השלילי, בעוד שהקצה החיובי נשאר במצב כמעט ריק (הם נקראים הקתודה והאנודה). ככל שתהליך זה ארוך יותר, כך המתח בין שני הקצוות גדול יותר.
   • כשמחברים את החוט בין הקתודה לאנודה, לפתע, לאלקטרון בקתודה יש ​​לאן ללכת. הם יורים לעבר האנודה ויוצרים זרם חשמלי. ככל שהמתח גבוה יותר, כך יותר אלקטרונים נעים לכיוון האנודה בשנייה.

4. 

   
   
   להבין את מושג ההתנגדות. לנגד יש את אופי שמו. ככל שהתנגדות האובייקט גבוהה יותר, כך קשה יותר לאלקטרונים לעבור דרכו. זה מאט את הזרם, כי עכשיו פחות אלקטרונים יכולים לעבור בכל שנייה.
   • התנגדות היא כל מה ששייך למעגל ומוסיף התנגדות למעגל. אתה יכול לקנות "נגד" אמיתי בחנות חשמל, אך בבעיות מעגל, ההתנגדות מיוצגת בדרך כלל על ידי נורה או כל אובייקט התנגדותי אחר.

5. 

   זכור את החוק של אוהם. יש קשר מאוד פשוט שקיים בין מתח, מתח והתנגדות. כתוב אותו או שנן אותו - תצטרך להשתמש בו לעתים קרובות בעת פתרון בעיות במעגל:
   • זרם = מתח חלקי נגד
   • בדרך כלל זה כתוב בצורה: I = / _ר
   • חשוב מה קורה כאשר מגדילים V (מתח) או R (התנגדות). האם זה תואם את מה שלמדת בהסבר לעיל?
   פרסומת

חלק 2 מתוך 3: חישוב המתח של הנגד (מעגל סדרתי)

1. 

   להבין מהו מעגל סדרתי. המעגל הטורי קל לזיהוי. זה היה פשוט סליל, עם הכל בשורה. הזרם נע סביב כל הסליל ועובר בתורו דרך כל אחד מהנגדים או הרכיבים המרכיבים את המעגל.
   • אמפרג ' אותו הדבר בכל נקודה במעגל.
   • בעת חישוב המתח, אין משמעות למיקום הנגד במעגל. אתה יכול לקחת ולשנות את עמדת הנגד, המתח של כל הנגד יישאר זהה.
   • שקול מעגל לדוגמא עם שלושה נגדי סדרה: R₁, ר₂, ו- R.₃. מעגל זה מופעל באמצעות סוללת 12 וולט. אנו נמצא את המתח של כל נגד.

2. 

   חשב את ההתנגדות בכל המעגל. הוסף את כל ערכי ההתנגדות במעגל. התשובה היא התנגדות המעגל המלאה של מעגל הסדרה.
   • קח לדוגמא שלושה נגדים R₁, ר₂, ו- R.₃ ההתנגדויות הן 2 Ω (אוהם), 3 Ω ו- 5 Ω, בהתאמה. התנגדות המעגל המלאה היא 2 + 3 + 5 = 10 אוהם.

3. 

   מצא את הספק. השתמש בחוק אוהם כדי למצוא את עוצמת הספק של המעגל כולו. זכרו שבמעגל הסדרה, הספק הוא זהה בכל המיקומים. לאחר שחישבנו את הקו בצורה זו, נוכל להשתמש בו לכל החישובים.
   • חוק אוהם אומר שהספק אמפר I = / _ר. מתח המעגל המלא הוא 12 וולט, והתנגדות המעגל המלאה היא 10 אוהם. התשובה היא אני = / ₁₀ = 1.2 אמפר

4. 

   הפוך את חוק אוהם למציאת מתח. בעזרת אלגברה בסיסית, אנו יכולים לשנות את חוק אוהם למציאת מתח במקום אמפר:
   • אני = / _ר
   • IR = R / _ר
   • IR = V.
   • V = IR

5. 

   חשב את המתח של כל נגד. אנחנו כבר יודעים את ערך ההתנגדות, אנחנו יודעים את הספק, וכבר יש לנו את המשוואה. שנה את המספר ופתור. לבעיית הדוגמה יש לנו:
   • דחיית R₁ = V.₁ = (1.2A) (2Ω) = 2.4V.
   • המתח של R.₂ = V.₂ = (1.2A) (3Ω) = 3.6V.
   • המתח של R.₃ = V.₃ = (1.2A) (5Ω) = 6.0V.

6. 

   בדוק את תשובותיך. במעגל הסדרה, המתח הכולל בכל הנגדים חייב להיות שווה למתח המעגל המלא. הוסף את כל המתחים שחישבת ובדוק אם אתה מקבל את מתח המעגל המלא. אם זה לא עובד, חזור ומצא את השגיאה.
   • בדוגמה שלנו: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, שהוא מתח המעגל המלא.
   • אם סכום המתחים היה נמוך מעט יותר (נניח 11.97 במקום 12), כנראה עיגלתם את המספר איפשהו. התשובה שלך עדיין נכונה.
   • זכור שמתח מודד את ההבדל במטען, או את מספר האלקטרונים. דמיין שאתה סופר את מספר האלקטרונים שאתה רואה בזמן שאתה נע לאורך מעגל. אם הספירה נכונה, בסופו של דבר תקבל את המטען הכולל באלקטרונים מההתחלה ועד הסוף.
   פרסומת

חלק 3 מתוך 3: חישוב המתח של הנגד (מעגל מקביל)

1. 

   להבין מהו מעגל מקביל. תארו לעצמכם חוט שקצהו אחד ממוקם על הסוללה, והשני מחולק לשני חוטים נפרדים. שני החוטים עוברים במקביל זה לזה, ואז הם מחוברים שוב לפני שהם מגיעים לקצה השני של הסוללה. אם גם לחוט השמאלי וגם לקו הימני יש נגד אחד, אז שני הנגדים מחוברים "במקביל".
   • מעגלים מקבילים יכולים להכיל מספר שרירותי של חוטים. הוראה זו מתקיימת במעגלים המחולקים למאה חוטים ואז מורכבים.

2. 

   חשוב כיצד הזרם זורם במעגל. במעגל מקביל, הזרם זורם בכל נתיב שלשמו הוא מסופק. הוא יעבור דרך החוט בצד שמאל, יעבור את הנגד משמאל ויגיע לקצה השני. במקביל, הוא יעבור גם דרך החוט בצד ימין, על הנגד הימני ולקצה השני. שום חלק מהזרם לא זורם אחורה או קדימה דרך שני הנגדים במקביל.

3. 

   השתמש במתח מלא במעגל כדי למצוא את המתח של כל נגד. כאשר אתה יודע את מתח המעגל המלא, מציאת המתח של כל נגד יהיה קל להפליא. לכל חוט מקביל מתח זהה לזה של המעגל כולו. נניח שמעגל עם שני נגדים במקביל מופעל על ידי סוללת 6 וולט. המתח של הנגד השמאלי יהיה 6V והמתח של הנגד הימני יהיה גם 6V. לא משנה כמה ערך הנגד גדול. כדי להבין מדוע, נסקור את המעגל הסדרתי שהוזכר לעיל:
   • זכור שבמעגלים סדרתיים, מתח המעגל המלא תמיד שווה לסכום המתח עבור כל ירידת מתח.
   • חשוב על כל נתיב זרם כמעגל סדרתי. הדבר נכון גם: על ידי הוספת המתח של הנגד כולו, תקבל בסופו של דבר את מתח המעגל המלא.
   • מכיוון שהזרם שעובר בכל חוט דרך נגד אחד בלבד, המתח של הנגד הזה חייב להיות שווה למתח הכולל.

4. 

   חישבו את הספק של המעגל המלא. אם הבעיה לא מציגה את מתח המעגל המלא, תצטרך לבצע עוד כמה צעדים. התחל על ידי מציאת כמות הזרם הזורמת במעגל זה. במעגל מקביל, זרם המעגל המלא שווה לסכום הזרם העובר בכל ענף מקביל.
   • במונחים מתמטיים: אני_סה"כ = אני₁ + אני₂ + אני₃...
   • אם אתה מתקשה להבין, דמיין צינור מים המחולק לשניים. נגר מוחלט הוא פשוט כמות המים הזורמת דרך כל צינור שמתווספים יחד.

5. 

   חשב את ההתנגדות בכל המעגל. במעגלים מקבילים, הנגדים אינם יעילים באותה מידה משום שהם מונעים רק זרם הזורם דרך חוט יחיד או סיבוב. למעשה, ככל שיש יותר מעגלי סיבוב, כך קל יותר לזרם למצוא את דרכו לקצה השני. כדי למצוא את עמידות המעגל המלא, פתר את המשוואה הבאה ומצא את R_סה"כ:
   • / _רסה"כ = / _ר1 + / _ר2 + / _ר3...
   • קחו לדוגמא מעגל עם שני נגדי 4 אוהם ו -4 אוהם המותקנים במקביל. / _רסה"כ = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R_סה"כ → ר_סה"כ = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1.33 חיבוקים.

6. 

   מצא את המתח מהתוצאה שהושגה. זכור, ברגע שנמצא את מתח המעגל המלא, מצאנו גם את המתח של כל חוט מקביל. השתמש בחוק אוהם, מצא את כל מתח המעגל. לְמָשָׁל:
   • שקול מעגל שעוברת קו של 5 אמפר. התנגדות המעגל המלאה היא 1.33 אוהם.
   • על פי חוק אוהם, יש לנו: I = V / R, ולכן: V = IR.
   • V = (5A) (1.33Ω) = 6.65V.
   פרסומת

עֵצָה

• אם יש מעגל מסובך עם נגדי סדרה ו במקביל, או בחר שני נגדים קרובים זה לזה. מצא את ההתנגדות המשולבת שלהם באמצעות כלל ההתנגדות המקבילי או הסדר. בשלב זה, אתה יכול לחשוב עליהם כנגד יחיד. עשו זאת עד לקבלת מעגל פשוט עם נגדים אוֹ מַקְבִּיל, אוֹ סידורי.
• המתח של הנגד מכונה לעתים קרובות "ירידת מתח".
• להבין את המינוח:
  • מעגל - המורכב מהחלקים המרכיבים את המעגל (כמו נגדים, קבלים ומשרנים) המחוברים באמצעות חוטים ואיפה יכול לזרום בו זרם
  • נגדים - חלקים שיכולים להפחית או להפריע לזרם
  • זרם חשמלי - מטען חשמלי הזורם לחוט, יחידה: מגבר, א
  • מתח - העבודה שנעשתה להנעת חלקיק טעון; יחידה: וולט, V.
  • התנגדות אובייקט - מדד להתנגדותו לזרם; יחידה: חיבוק, Ω