Cara Mengira Voltan Melalui Perintang (dengan Gambar)

2024 Pengarang: Jason Gerald | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-15 08:20

Sebelum mengira voltan merintangi perintang, anda mesti terlebih dahulu menentukan jenis litar (helai) yang digunakan. Sekiranya anda perlu melihat semula syarat asas atau memerlukan bantuan memahami litar elektrik, mulakan dengan bahagian pertama. Jika tidak, terus ke jenis litar yang ingin anda jalankan

Langkah

Bahagian 1 dari 3: Memahami Litar Elektrik

Langkah 1. Ketahui mengenai arus elektrik

Anda boleh menggunakan analogi berikut: bayangkan bahawa anda menuangkan bijirin ke dalam mangkuk. Setiap butir butir adalah elektron, dan aliran biji-bijian ke dalam mangkuk adalah arus elektrik. Apabila anda bercakap mengenai elektrik, anda menerangkannya dengan mengatakan berapa biji bijirin mengalir setiap saat. Apabila anda bercakap mengenai arus elektrik, anda mengukurnya dalam unit ampere (amp), yang merupakan sebilangan elektron (yang sangat besar nilai) yang mengalir setiap saat.

Langkah 2. Ketahui mengenai cas elektrik

Elektron mempunyai cas elektrik "negatif". Artinya, elektron menarik (atau mengalir ke arah) objek bermuatan positif, dan menghalau (atau mengalir jauh) objek bermuatan negatif. Semua elektron mempunyai cas negatif sehingga mereka selalu mendorong elektron dan hamburan yang lain.

Langkah 3. Fahami tentang voltan

Voltan mengukur perbezaan cas elektrik antara dua titik. Semakin besar perbezaannya, semakin kuat dua titik saling menarik. Berikut adalah contoh penggunaan bateri biasa:

• Di dalam bateri, tindak balas kimia yang berlaku menghasilkan kumpulan elektron. Elektron ini menuju ke kutub negatif bateri, sementara kutub positif tetap hampir kosong. Ini dipanggil terminal positif dan negatif. Semakin lama proses ini berlangsung, semakin besar voltan antara dua kutub.
• Apabila anda menyambungkan wayar di antara kutub positif dan negatif, elektron di kutub negatif kini mempunyai tempat untuk pergi. Elektron pada kutub negatif mengalir ke arah kutub positif dan menghasilkan arus elektrik. Semakin besar voltan, semakin banyak elektron bergerak ke kutub positif setiap saat.

Langkah 4. Ketahui mengenai rintangan

Halangan adalah sesuatu yang menyekat elektron. Semakin besar rintangan, semakin sukar elektron lulus. Rintangan memperlahankan arus elektrik kerana bilangan elektron yang melewati setiap saat berkurang.

Perintang boleh menjadi apa-apa dalam litar elektrik yang menambahkan rintangan. Anda boleh membeli "perintang" sebenar, tetapi dalam masalah, perintang biasanya dilambangkan oleh mentol atau apa-apa yang mempunyai rintangan

Langkah 5. Menghafal Hukum Ohm

Terdapat hubungan sederhana antara arus, voltan dan rintangan elektrik. Tulis atau hafal formula berikut kerana anda memerlukannya untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan litar elektrik:

• Arus = voltan dibahagi dengan rintangan
• Rumusannya boleh ditulis seperti berikut: I = ^V / _R
• Fikirkan apa yang berlaku sekiranya V (voltan) atau R (rintangan) dalam litar meningkat. Adakah sesuai dengan perbincangan di atas?

Bahagian 2 dari 3: Mengira Voltan Melalui Perintang (Litar Siri)

Langkah 1. Memahami mengenai litar siri

Litar elektrik siri sangat mudah dilihat. Bentuknya adalah dalam bentuk gelung kabel dengan semua komponen disusun secara berturut-turut di sepanjang kabel. Arus elektrik mengalir melalui seluruh wayar dan melalui setiap perintang atau elemen yang dihadapinya.

• Arus elektrik selalu sama pada setiap titik di litar.
• Semasa mengira voltan, lokasi perintang dalam litar tidak relevan. Anda boleh mengambil perintang dan menggerakkannya di litar, dan voltan di setiap perintang tetap sama.
• Kami akan menggunakan contoh litar elektrik dengan 3 perintang secara siri: R₁, R₂, dan R₃. Litar mendapat kuasa dari bateri 12 volt. Kami akan menemui voltan di setiap perintang.

Langkah 2. Hitung jumlah rintangan

Tambahkan semua nilai rintangan dalam litar. Hasilnya adalah rintangan total litar siri.

Contohnya, ketiga-tiga perintang R₁, R₂, dan R₃ mempunyai rintangan masing-masing 2 (ohm), 3 dan 5. Oleh itu, jumlah rintangan adalah 2 + 3 + 5 = 10 ohm.

Langkah 3. Cari arus di litar

Gunakan Hukum Ohm untuk mencari nilai arus di litar elektrik keseluruhan. Ingat, dalam litar siri, arus selalu sama di setiap titik litar. Setelah memperoleh nilai semasa, kita dapat melakukan semua pengiraan yang tinggal.

Undang-undang Ohm menyatakan bahawa I = semasa ^V / _R. Voltan di litar ialah 12 volt, dan rintangan total litar ialah 10 ohm. Masukkan nombor ini ke dalam formula untuk mendapatkan I = ¹² / ₁₀ = 1.2 ampere.

Langkah 4. Laraskan Hukum Ohm untuk mencari nilai voltan

Gunakan aljabar asas untuk mencari nilai voltan dan bukannya arus:

• Saya = ^V / _R
• IR = ^VR / _R
• IR = V
• V = IR

Langkah 5. Hitung voltan di setiap perintang

Kita sudah mengetahui nilai rintangan dan arus. Sekarang, kita boleh melakukan semua pengiraan. Masukkan nombor ke dalam formula dan lengkapkan pengiraan. Berikut adalah pengiraan untuk ketiga-tiga perintang dari contoh di atas:

• Voltan pada R₁ = V₁ = (1, 2A) (2Ω) = 2, 4 volt.
• Voltan pada R₂ = V₂ = (1, 2A) (3Ω) = 3.6 volt.
• Voltan pada R₃ = V₃ = (1, 2A) (5Ω) = 6 volt.

Langkah 6. Periksa jawapan anda

Dalam litar siri, jumlah semua jawapan mesti sama dengan jumlah voltan. Tambahkan setiap voltan yang anda hitung dan periksa bahawa ia sepadan dengan jumlah voltan litar. Sekiranya tidak, cuba cari ralat dalam pengiraan anda.

• Menurut contoh di atas, 2, 4 + 3, 6 + 6 = 12 volt, sama dengan jumlah voltan melalui litar elektrik.
• Sekiranya jawapan anda sedikit (katakan 11, 97 dan bukannya 12), kemungkinan anda telah membulatkan nombor semasa mengerjakan formula. Jangan risau, jawapan anda tidak salah.
• Ingat, voltan mengukur perbezaan cas, atau bilangan elektron. Bayangkan bahawa anda mengira elektron baru yang dilihat semasa mereka bergerak di litar elektrik. Sekiranya anda mengira dengan betul, anda akan mengetahui jumlah perubahan elektron dari awal hingga akhir.

Bahagian 3 dari 3: Mengira Voltan Melalui Perintang (Litar Selari)

Langkah 1. Ketahui mengenai litar selari

Bayangkan kabel menyambung ke satu tiang bateri, kemudian bercabang menjadi dua wayar yang berasingan. Kedua-dua wayar ini selari antara satu sama lain, kemudian sambungkan semula sebelum menyambung ke tiang bateri yang lain. Sekiranya wayar di sebelah kiri disambungkan ke perintang, dan wayar di sebelah kanan juga disambungkan ke perintang lain, kedua perintang disambungkan secara "selari".

Anda boleh menambah seberapa banyak kabel selari yang anda mahu. Panduan ini boleh digunakan untuk litar elektrik yang bercabang menjadi 100 wayar yang kemudian menyambung semula

Langkah 2. Ketahui bagaimana arus elektrik mengalir dalam litar selari

Arus elektrik mengalir melalui setiap laluan yang ada. Arus elektrik akan mengalir melalui wayar di sebelah kiri, melalui perintang di sebelah kiri, dan sepanjang jalan ke hujung yang lain. Pada masa yang sama, arus juga mengalir melalui wayar di sebelah kanan, melalui perintang di sebelah kanan, dan hingga ke hujung. Tiada wayar atau perintang dalam litar selari dilalui dua kali.

Langkah 3. Gunakan voltan total untuk mencari voltan di setiap perintang

Sekiranya anda mengetahui voltan di seluruh litar, jawapannya mudah dijumpai. Setiap wayar selari mempunyai voltan yang sama dengan keseluruhan litar elektrik. Katakan litar elektrik mempunyai dua perintang secara selari dan bateri 6 volt. Halangan tidak begitu relevan hari ini. Untuk memahaminya, ingat litar siri yang dijelaskan di atas:

• Ingat bahawa jumlah voltan dalam litar siri selalu sama dengan jumlah voltan melalui litar elektrik.
• Bayangkan setiap jalan yang diambil semasa dalam litar siri. Perkara yang sama berlaku untuk litar selari: jika anda menambah semua voltan, hasilnya sama dengan jumlah voltan.
• Oleh kerana arus melalui setiap wayar selari hanya melalui satu perintang, voltan merintangi perintang mesti sama dengan jumlah voltan.

Langkah 4. Hitung jumlah arus litar elektrik

Sekiranya masalah tidak memberikan voltan total di litar, anda perlu menyelesaikan beberapa langkah tambahan. Mulakan dengan mencari jumlah arus melalui litar elektrik. Dalam litar selari, jumlah arus sama dengan jumlah arus melalui setiap jalur selari.

• Rumusannya adalah seperti berikut: I_jumlah = Saya₁ + Saya₂ + Saya₃…
• Sekiranya anda menghadapi masalah untuk memahaminya, bayangkan paip air yang mempunyai dua cabang. Jumlah air yang mengalir dalam rangkaian paip adalah jumlah air yang mengalir di setiap paip.

Langkah 5. Hitung jumlah rintangan litar elektrik

Keberkesanan perintang dikurangkan dalam litar selari kerana hanya menyekat arus melalui satu wayar. Sebenarnya, semakin banyak wayar dalam litar, semakin mudah arus mencari jalan untuk mengalir dengan lancar. Untuk mencari jumlah rintangan, cari nilai R. _jumlah dalam persamaan ini:

• ¹ / _{Rjumlah = ¹ / R1 + ¹ / R2 + ¹ / R3 …}
• Sebagai contoh, litar elektrik mempunyai perintang 2 ohm dan 4 ohm yang disambungkan secara selari. ¹ / _{Rjumlah = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) Rjumlah → Rjumlah = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1.33 ohm.}

Langkah 6. Cari voltan dari jawapan anda

Ingatlah, setelah kita mengetahui jumlah voltan litar elektrik, kita sudah mengetahui besarnya voltan melalui setiap wayar selari. Gunakan Hukum Ohm untuk menyelesaikan pengiraan. Lihat contoh soalan berikut:

• Litar elektrik mempunyai arus 5 ampere dan rintangan total 1.33 ohm.
• Menurut Hukum Ohm, I = V / R sehingga V = IR
• V = (5A) (1, 33Ω) = 6.65 volt.

Petua

• Sekiranya anda mempunyai litar elektrik yang rumit, misalnya mempunyai perintang yang disambungkan secara selari dan siri, pilih dua perintang terdekat. Cari jumlah rintangan melalui dua perintang menggunakan kaedah untuk perintang dalam litar siri dan selari. Sekarang, anda boleh menganggapnya sebagai perintang tunggal. Teruskan proses ini sehingga anda mempunyai litar di mana perintang disusun hanya secara bersiri atau selari.
• Voltan melintang perintang sering disebut "penurunan voltan."

• Fahami syarat berikut:

  • Litar / helai elektrik - Susunan pelbagai komponen (perintang, kapasitor, dan induktor), yang disambungkan oleh kabel dan boleh dihidupkan.
  • Perintang - unsur yang mengurangkan atau menghalang arus elektrik.
  • Arus - Aliran cas elektrik di kabel. Dinyatakan dalam Ampere (A).
  • Voltan - Jumlah cas elektrik yang melepasi setiap saat. Dinyatakan dalam unit volt (V).
  • Rintangan - Ukuran penentangan unsur terhadap arus elektrik. Dinyatakan dalam Ohms (Ω)