Jak rezystor może jednocześnie wpływać na prąd ORAZ potencjał?

17

Chociaż rezystor jest zawsze wprowadzany jako jeden z najprostszych elementów, to ten, który ma dla mnie najmniej sensu.

Prawo Ohma definiuje rezystancję jako co oznacza, że napięcie jest zdefiniowane jako a prąd jako .

R = \frac{V}{I}

$R = \frac{V}{I}$

V = I \cdot R

$V = I \cdot R$

I = \frac{V}{R}

$I = \frac{V}{R}$

Zatem zgodnie z prawem rezystor musi wpływać zarówno na napięcie, jak i prąd, jednak w rzeczywistości zmienia się tylko jeden rozmiar.

Aby obniżyć napięcie
Aby obniżyć prąd

Nie ma to dla mnie większego sensu, ponieważ w moim rozumieniu napięcie i prąd muszą być obniżone zarówno, ale we wspólnym przykładzie rezystora LED wpływa tylko na jeden rozmiar:

U = 9 V I = 30 m A R = 300 Ω

$U = 9V\\ I = 30mA\\ R = 300Ω$

znajdziesz również przypadki użycia, w których wpływa tylko na napięcie. Jak to interpretować?

Jaki czynnik determinuje, czy rezystor wpływa na napięcie czy prąd?

resistors ohms-law

— bodokaiser
źródło

Co to jest „typowy przykład rezystora LED”? Co to są „przypadki, w których wpływa to tylko na napięcie”?

— Leon Heller

1

dlaczego to pytanie zostało odrzucone? Zadaje pytania i pokazuje uzasadnienie swoich myśli?

— efox29

Możliwe, że nie rozumiałem dobrze twojego pytania, ale pamiętaj, że natężenie przepływu prądu elektrycznego wzrosłoby wraz ze wzrostem różnicy potencjałów i zmniejszyło się, gdyby wzrosła rezystancja obwodu.

— GR Tech,

Zmienia oba ...

— user253751

22

Nie ma czynnika, który określa, czy napięcie lub prąd są zmniejszone. Cała ta koncepcja jest błędna.

Proste stwierdzenie, którego szukasz, to:

Rezystor określa związek między napięciem a prądem

Oznacza to, że jeśli prąd jest stały, rezystor określa napięcie. Jeśli napięcie jest stałe, rezystor określa prąd.

We wszystkich trzech formułach prawa Ohma będziesz mieć dwie z trzech wartości jako wartości stałe - wartości, które znasz poprzez pomiar lub cokolwiek innego, a trzecią zmienną jest ta, którą chcesz znaleźć. Stamtąd są proste matematyki.

Przykład LED rzuca jednak dodatkowy klucz do prac, ponieważ LED nie jest urządzeniem liniowym . Zatem jego wpływ na obwód jest obliczany osobno przed zastosowaniem prawa Ohma.

Masz trzy znane wartości i chcesz obliczyć czwartą.

Znane wartości to: napięcie zasilania (9 V), napięcie przewodzenia diody LED (na przykład 2,2 V jako przykład) oraz prąd, który chcesz przepłynąć przez diodę LED (30 mA).

Na tej podstawie chcesz obliczyć wartość rezystora.

Odejmujesz więc napięcie przewodzenia diody LED od napięcia zasilania, ponieważ oba są stałymi napięciami, a wynikiem będzie ilość napięcia, które należy zrzucić na rezystorze dla całej wartości do 9 V. Zatem 9 V - 2,2 V to 6,8 V. To jest stałe napięcie. Prąd, który chcesz, jest również ustalony - zdecydowałeś się na 30mA.

Zatem wartość rezystora to: Zawsze będziesz mieć dwie z trzech wartości jako ustalone wartości - albo dlatego, że są ustalane przez czynniki zewnętrzne, takie jak zasilacz lub napięcie akumulatora, lub są określoną wartością, której potrzebujesz lub której pragniesz, gdy to ty ustawiłeś tę wartość. Trzecią wartość należy obliczyć, aby obie wartości stałe były prawdziwe.

R = \frac{V}{I}

$R=\frac{V}{I}$

\frac{6.8}{0.03} = 226. \bar{6} Ω \approx 227 Ω

$\frac{6.8}{0.03} = 226.\overline{6} \Omega ≈ 227 \Omega$

— Majenko
źródło

4

ale jak ustalić, czy napięcie lub prąd są stałe, czy nie?

— bodokaiser

1

Dowiesz się już z obwodu. Jeśli znasz napięcie i znasz rezystancję, będziesz próbował obliczyć prąd.

— Majenko,

5

@ bodokaiser - istnieją zasilacze o „stałym prądzie”, a także „stałe napięcie” - i wszystko pomiędzy nimi - przez większość czasu rzeczy wydają się być bliższe ustalonemu napięciu.

— user2813274,

Również w tym przykładzie, jeśli masz stały zasilacz prądu (który dostarcza pożądany prąd), to wartość rezystora nie ma znaczenia, więc może wynosić 0 (tzn. Nie potrzebujesz rezystora). Oczywiście rzadko tak będzie.

— BeB00

@BWalker Większość źródeł prądu stałego (lub odbiorników) to skutecznie rezystor zmienny ze sprzężeniem zwrotnym - rezystancja jest zmieniana, aby utrzymać stały prąd. To praktycznie wykonuje obliczenia oporu w czasie rzeczywistym.

— Majenko,

4

jednak w rzeczywistości zmienia się tylko jeden rozmiar.

Prawo Ohma odnosi napięcie i prąd przez rezystor . Zasadniczo zmiana rezystancji spowoduje zmianę zarówno napięcia w poprzek, jak i prądu w rezystorze.

Na przykład, należy rozważyć prosty obwód dzielnika napięcia - źródło napięcia i dwa rezystory , , połączonych szeregowo. $V_S$ $R_1$ $R_2$

Prąd serii jest po prostu

I_{S} = \frac{V_{S}}{R_{1} + R_{2}}

$I_S = \frac{V_S}{R_1 + R_2}$

a napięcie na drugim rezystorze jest zgodnie z prawem Ohma

V_{R_{2}} = I_{S} R_{2} = V_{S} \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}}

$V_{R_2} = I_S R_2 = V_S\frac{R_2}{R_1 + R_2}$

$R'_2 = 2R_2$

Zmieni się zarówno napięcie w poprzek, jak i przepływ przez:

I_{S} = \frac{V_{S}}{R_{1} + 2 R_{2}}

$I_S = \frac{V_S}{R_1 + 2R_2}$

V_{R_{2}^{'}} = I_{S} R_{2}^{'} = V_{S} \frac{2 R_{2}}{R_{1} + 2 R_{2}}

$V_{R'_2} = I_S R'_2 = V_S\frac{2R_2}{R_1 + 2R_2}$

Tylko w przypadku, gdy napięcie w poprzek jest ustalone przez obwód, zmienia się tylko przepływający prąd przy zmianie rezystancji. Przykładem może być pojedynczy rezystor podłączony do źródła napięcia.

I tylko w przypadku, gdy przepływ prądu jest ustalony przez obwód, zmienia się tylko napięcie w poprzek, gdy zmienia się rezystancja. Przykładem może być pojedynczy rezystor podłączony do źródła prądu.

Podsumowując, prawo Ohma dotyczy rezystorów, ale należy je stosować w połączeniu z innymi prawami obwodu, takimi jak KVL i KCL, aby w pełni określić napięcie i prąd rezystora.

— Alfred Centauri
źródło

1

Prawo Ohma stwierdza, że prąd przepływający przez przewodnik jest wprost proporcjonalny do napięcia przyłożonego na przewodnik. Oznacza to, że jeśli zwiększysz napięcie, prąd wzrośnie proporcjonalnie w przewodzie.

Na przykład, jeśli masz napięcie o wartości jednego wolta na przewodzie o rezystancji 1 om, wówczas prąd przepływający przez rezystor będzie wynosił 1 amper. Jeśli napięcie wzrośnie do 2 woltów, wówczas prąd przepływający przez rezystor będzie wynosił 2 ampery. Dla 3 woltów 3 amperów i tak dalej.

Podstawową rzeczą w obwodzie elektrycznym jest to, że napięcie przykładane do samego obwodu stałego determinuje przepływający przez niego prąd. Jeśli zwiększysz napięcie, prąd wzrośnie.

— Sriranga Nayakulu Motamarri
źródło

-2

Kiedy podłączysz LED do źródła zasilania, LED ma stałą rezystancję, więc spadek napięcia na diodzie LED jest stały. Stąd napięcie na diodzie LED i rezystancja diody LED są stałe, a zatem trzeci okres, który jest prądem, będzie się różnił.

— Techknowlogic
źródło

Dioda LED nie ma stałego oporu. Jego krzywa IV jest wykładnicza. W każdym punkcie można oszacować rezystancję, ale obowiązuje ona tylko w tym punkcie pracy DC dla (bardzo) małych wahań sygnału.

— Joren Vaes