Форум RadioCat; Просмотр темы – Как рассчитать резистор для понижения напряжения с 12 до 6 В

При измерении напряжения ток микроскопический (если не наноскопический), потому что сопротивление вольтметра очень, очень велико. Поскольку ток мал, согласно формуле U=IR, I обращается в ноль, поэтому U также обращается в ноль. Таким образом, падение напряжения на резисторе будет стремиться к нулю, и на выходе мы будем иметь те же 12 В.

Как рассчитать падение напряжения на резисторе

_________________
Если вы хотите, чтобы жизнь улыбалась вам, подарите ей хорошее настроение

JLCPCB, всего $2 за прототип платы! Любой цвет, который вам нравится!

Подпишитесь и получите два купона на $5 каждый: https://jlcpcb.com/cwc

Падение напряжения на резисторе равно U=IR, поэтому оно зависит от тока, протекающего через резистор.

У вас есть 12 вольт, вам нужно 6 вольт за резистором, поэтому 6 вольт должно падать через резистор.

Итак, вы знаете, что напряжение U на резисторе равно 6 В.
Вы должны сами знать текущий момент.

Однако это нелепый способ получить правильное напряжение, если ток переменный. С изменением I изменяется и U через резистор.

В качестве альтернативы можно сделать делитель напряжения из двух резисторов.

Все хорошо, если ток более или менее постоянен и мал. Если токи больше или изменяются, используйте стабилизатор, например, LM7806.

_________________
Договорились!
На вопросы о заказах на форуме и в привате я НЕ отвечаю! Напишите письмо.

Сборка печатной платы от 30$ + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + шаблон

Модули Navigator позволяют значительно сократить время проектирования оборудования. На вебинаре 17 ноября будет представлен обзор новых семейств Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, как легко добавить функцию позиционирования с повышенной точностью с помощью двухдиапазонного приемника и навигационной функции MEMS-датчика. Давайте поработаем с Teseo Suite и посмотрим на результаты полевых испытаний.

Компания Infineon выпустила семейство 40-вольтовых МОП-транзисторов OptiMOS 5. Эти транзисторы относятся к МОП-транзисторам нормального уровня и имеют более высокое пороговое напряжение (по сравнению с другими низковольтными МОП-транзисторами) для обеспечения защиты от ложных срабатываний в условиях повышенного шума.

Напряжение будет составлять 12 В. Потому что устройство имеет напряжение 12 В.

Что именно вы хотите рассчитать?

Какие напряжения вам нужны?

Найдите общее сопротивление цепи, найдите силу тока в цепи по приложенному напряжению.
Затем используйте закон Ома, чтобы найти падение напряжения на первом резисторе, а затем на втором.

_________________
Если вы не можете сделать это, не делайте, но если вы не можете сделать это, вы не сможете этому научиться.

_________________
Если вы хотите, чтобы жизнь улыбалась вам, обеспечьте ей хорошее настроение.

_________________
Легче нести чушь, чем бревна.
Плохо разбирается в жизни.

Как рассчитать делитель, указано в приведенных мною ссылках. Не ленитесь, читайте и думайте.

При измерении напряжения ток микроскопический (если не наноскопический), потому что сопротивление вольтметра очень, очень велико. Поскольку ток мал, согласно формуле U=IR, I обращается в ноль, поэтому U также обращается в ноль. Это означает, что падение напряжения на резисторе будет стремиться к нулю, и на выходе мы будем иметь те же 12 В.

_________________
Договорились!
Я НЕ отвечаю на вопросы о заказах на форуме или в частном порядке! Пишите электронные письма.

Помогите мне рассчитать (только скажите, правильно или нет, я сам найду ошибку).

Источник питания, который у меня есть, имеет напряжение 18 В, мне нужно снизить его до 15 В. Падение напряжения на резисторе составляет 3 В. КУРРЕНТ 0,07A
R=U/I=3/0,07=42,857 около 43 Ом.

Я рассчитываю мощность резистора: P=U*I=18*0.07=1.26W

Значит, для работы мне нужен резистор 43 Ом с (запасной) мощностью 2 Вт, да?

Сопротивление правильное.
Но власть – нет.
На резисторе напряжение падает на 3 вольта, это и дает мощность.

Т.е. P=U через резистор * I через резистор

Можно взять обычный резистор мощностью 1/4 ватта.

_________________
Договорились!
Я НЕ отвечаю на вопросы о заказах на форуме или в частном порядке! Пишите свои письма.

Силовая характеристика резистора – это максимальное количество тока, которое он может выдержать без перегрева.

Падение напряжения на резисторе

Кроме того, на резистор падение напряжения. Барьер не только останавливает текущийнапряжение, но также “съедает” часть напряжения, подаваемого источником питания на схему. Рассмотрим это падение напряжения на рисунке ниже. У нас есть питание 12 вольт. На всякий случай, амперметр, два вольтметра в запасе, лампа накаливания и резистор .. Мы подключаем цепь без резистор(слева). Напряжение на лампочке составляет 12 В. Подключите резистор – часть напряжения упала на него. Вольтметр (справа внизу на рисунке) показывает 5 В. Оставшиеся 12В-5В=7В остаются на лампочке. Вольтметр на лампочке показывал 7 В.

Падение напряжения на резисторе

Конечно, оба примера абстрактны, численно неточны и призваны объяснить суть процесса, происходящего в резистор.

Основные причины падения напряжения в питающей сети

R = U / I = 2 В / 0,02 А = 100 Ом. В большинстве случаев достаточно резистора малой мощности 0,125-0,25 Вт (MLT-0,125 и MLT-0,25). Если падение тока и падение напряжения на резисторе сильно отличаются, стоит рассчитать мощность резистора: P = U * I = 2V * 0.02A = 0.04W.

Если известны значения общего тока и напряжения в цепи, то общее сопротивление рассчитывается по закону Ома: R = V/I. Например, напряжение в параллельной цепи составляет 9 В, а общий ток – 3 А. Полное сопротивление составляет: RO = 9 В / 3 A = 3 Ом.

* Цифровой мультиметр

Как рассчитать падение напряжения на резисторе?

ЭКСПЕРИМЕНТ 4 Последовательные цепи

После этого эксперимента вы сможете рассчитать общее сопротивление нескольких последовательно соединенных резисторов и использовать закон Кирхгофа для напряжений для проведения расчетов и измерений для последовательных цепей.

Необходимые принадлежности

* Цифровой мультиметр

* источник постоянного напряжения * резисторы – 1/4 Вт, 5%:

один резистор 470 Ом,

один резистор 680 Ом

один резистор 2, 2 кОм

один резистор 4, 7 кОм,

один светоизлучающий диод (LED).

ВХОДНАЯ ЧАСТЬ

Существует два основных способа подключения электронных компонентов к источнику питания. При гирляндном соединении все компоненты соединяются на своих концах в простую цепь, которая подключается к источнику питания. При параллельном соединении (пример 5) отдельные компоненты подключаются непосредственно к источнику питания. Конечно, существуют и более сложные схемы, в которых используется комбинация последовательных и параллельных соединений (Эксперимент 6). В этом эксперименте вы научитесь выполнять последовательное соединение компонентов и проводить различные расчеты и измерения.

Во-первых, давайте узнаем, как рассчитать общее сопротивление последовательной цепи. Когда два или более резисторов соединены последовательно, общее сопротивление комбинации является простой суммой сопротивлений отдельных резисторов.

Типичная последовательная цепь показана на рисунке 4-1. Общее сопротивление Rt равно сумме отдельных сопротивлений, т.е:

Rt=R1+ R2+ R3

Учитывая значения сопротивлений указанных резисторов, общее сопротивление равно:

Rt= 50+ 75+ 30 = 1550 м

Три отдельных резистора можно заменить одним резистором 155 Ом, и ток в цепи не изменится.

Падение напряжения

Когда ток течет по последовательной цепи, на каждом резисторе возникает падение напряжения. На рисунке 4-1 показана последовательная цепь с напряжениями, указанными для каждого резистора. Обратите внимание на полярность падения напряжения на каждом резисторе.

1-41.jpg

Конечно, напряжение, падающее на каждый резистор, можно определить из закона Ома. В этом случае ток сообщества цепи умножается на величину сопротивления каждого резистора для получения соответствующего падения напряжения. Например, напряжение через R2:

Чрезвычайно важная характеристика последовательной цепи, которую следует хорошо запомнить,

это сумма отдельных падений напряжения равно напряжению источника. Обратите внимание на рисунке 4-1, что сумма, полученная путем сложения напряжений на резисторах R1, R2 и R3 равно общему приложенному напряжению.

Это основное соотношение известно как закон Кирхгофа для напряжений. Этот закон чрезвычайно полезен при выполнении расчетов для диаграмм последовательности. Используя это соотношение различными способами, можно легко проводить анализ и проектирование последовательных цепей.

Токоограничивающие резисторы

Примером применения закона Кирхгофа является расчет последовательных гасящих резисторов. Последовательный резистор – это просто резистор, соединенный последовательно с каким-либо устройством для уменьшения напряжения, приложенного к этому устройству. Такой резистор также называют токоограничивающим резистором. Часто бывает необходимо, например, запитать лампу накаливания от источника высокого напряжения. Чтобы предотвратить повреждение устройства в случае перенапряжения, последовательно с ним подключается резистор для гашения избыточного напряжения (см. Рисунок 4-2). Также может потребоваться включить трехвольтовую лампочку от 12-вольтовой батареи. Если на лампочку подать все 12 вольт, она перегорит. Однако если последовательно с лампочкой подключить резистор и подобрать соответствующее сопротивление, то резистор вызовет падение напряжения на 9 вольт, а на лампочке останется только 3 вольта.

Однако последовательно с лампочкой резистор создаст падение напряжения в 9 вольт, в результате чего на лампочке останется только 3 вольта требуемого напряжения. Короче говоря, резистор выбирается для ограничения тока, протекающего через лампочку, до максимально безопасного значения.

1-42.jpg

Резюме

В этом эксперименте вы проверите, что общее сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений отдельных последовательно включенных резисторов. Затем вы проверите справедливость закона Кирхгофа для напряжений. Наконец, вы рассчитаете последовательный демпфирующий резистор для светоизлучающего диода.

1-43.jpg

ПРОЦЕДУРА

1. используя значения, показанные на рисунке 4-3, рассчитайте общее сопротивление цепи.

Rt= _____Ом (расчетное значение)

2. Соберите схему, показанную на рисунке 4-3. 3.

3. используя мультиметр, измерьте общее сопротивление цепи.

Rt= ______Ом (измеренное значение)

4 Сравните рассчитанные и измеренные значения и объясните любые различия.

1-44.jpg

5. подключите источник питания 9 В к схеме (см. Рисунок 4-4).

6. Используя значение полного сопротивления, которое вы рассчитали ранее, рассчитайте и запишите ожидаемый ток в цепи при приложенном напряжении 9 В. I =_____мА .

7. Теперь, используя закон Ома, рассчитайте и запишите напряжение, падающее на каждый резистор.

V1= _______ В

V2 = _______ В

V3= _______ В

Теперь рассчитайте и запишите сумму отдельных падений напряжения.

Vs=v1+v2+v3___V

9. с помощью мультиметра измерьте падение напряжения на каждом резисторе. Помните, что вы измеряете постоянное напряжение, и для получения правильных показаний полярности необходимо прикоснуться тестовыми проводами мультиметра к выводам резистора в правильном направлении. Обратите внимание на полярность падения напряжения в цепи на рисунке 4-4. Запишите измеренные падения напряжения, а затем рассчитайте их сумму.

V3=____в

Vs=______В

10 Сравните измеренные и рассчитанные значения падения напряжения и общего напряжения. Равна ли сумма падений напряжения напряжению источника? 11 См. Рисунок 4-5. На рисунке изображен светоизлучающий диод, который должен питаться от источника 9 В. Ваша задача – определить сопротивление последовательного подавляющего резистора R1. В проводящем состоянии светоизлучающего диода через него проходит напряжение около 2 В. Для обеспечения умеренной яркости требуется ток 15 мА. Рассчитайте сопротивление необходимого последовательного подавляющего резистора. Запишите это значение сопротивления. R1= ________ Ом

1-45.jpg

12 Из резисторов, имеющихся в лаборатории, выберите резистор с сопротивлением, наиболее близким к найденному вами. Затем соберите схему, показанную на рис. 4-5. Убедитесь, что полярность соблюдена как для подключения батареи, так и для проводов светодиода. Для этого подключите отрицательный вывод источника питания к катодному выводу светодиода (этот вывод обозначен плоской стороной на корпусе светодиода). В символе светодиода стрелка является анодом, а прямая линия соответствует катоду.

13 Если вы рассчитали и выбрали правильное сопротивление резистора, светодиод должен загореться. Измерьте падение напряжения на резисторе R1 и светоизлучающем диоде (LED).

14. равна ли сумма падений напряжения напряжению питания? Сравните измеренные и рассчитанные значения. Есть ли различия? Объясните разницу, если она есть.

ОБЗОРНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Два резистора (R1 и R2) соединены последовательно. Сопротивление R1 = 68 Ом. Общее сопротивление R = 150 Ом. Каково значение сопротивления R2?

2. В последовательной цепи падение напряжения на резисторах равно V1 = 2,5 В, V2, = 1,8 В, V3 = 3,4 В и V4 = 6, 9 В. Каково напряжение источника питания?

(3) Это утверждение: “Ток, протекающий через все последовательно соединенные резисторы в цепи, одинаков” – это правда?

4. Лампочка на 6 В потребляет ток 0,15 А. Чтобы подключить его к источнику питания 15 В, необходим последовательно соединенный демпфирующий резистор:

5. Резисторы в последовательной цепи равны 180 Ом, 2, 7 кОм, 5, 6 кОм и 6, 8 кОм. На каком резисторе будет наименьшее падение напряжения?

ρ∙l/S, где l=(r∙S)/ρ=(0.08∙16)/0.029=44.1 м.

Закон Ома для электрической цепи

Закон Ома, известный еще со школьной физики, является основой для расчета напряжений во входной и выходной цепи. Основная формула для расчета напряжения в цепи выглядит следующим образом:

Напряжение в цепи переменного тока можно определить по следующей формуле:

В этой формуле Z – это сопротивление (в омах), полученное по всей цепи.

В некоторых случаях значения не могут быть рассчитаны непосредственно по этим формулам.

  1. В случаях, когда проводники или диэлектрики подвергаются воздействию высокого напряжения.
  2. В случае быстро меняющихся электромагнитных полей за счет протекания высокочастотных токов. В этом случае необходимо также учитывать инерцию частиц, несущих заряд.
  3. Сверхпроводящие свойства, если схемы работают при очень низких температурах.
  4. Когда проводник нагревается под действием протекающего через него тока.
  5. Для светодиодов. Зависимость между током и падением напряжения в этом случае нелинейная.
  6. Для процессов в полупроводниковых устройствах.

В зависимости от того, последовательно или параллельно соединены элементы, общее сопротивление рассчитывается по-разному.

Расчет при последовательном соединении

При последовательном соединении элементы подключаются один за другим, и выход предыдущего элемента подключается к входу следующего. Полное сопротивление в этом случае можно рассчитать по формуле:

R1…Rn – сопротивление n элементов (Ом).

Расчеты при параллельном соединении

При параллельном соединении два элемента в цепи подключаются параллельно друг другу. Сопротивление в этом случае задается в виде дроби, а формула для его вычисления выглядит следующим образом:

R1 … Rn – сопротивление n-элемента (Ом).

Внимание! Комбинированные соединения часто используются при разработке схем устройств. Для расчета сопротивления схема упрощается, и сначала определяется общее сопротивление для участков, соединенных параллельно, а затем складывается, как для схемы с последовательно соединенными элементами.

Это можно сделать в режиме онлайн, чтобы упростить и ускорить расчет.

Кроме того, учитывается способ изготовления устройства. Различают следующие варианты:

Для переменного тока

Однако для электрической цепи переменного тока необходимо учитывать полную мощность, активную и реактивную мощность, а также коэффициент мощности (cosF). Более подробно все эти понятия мы рассматриваем в этой статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Обратите внимание, что для определения кажущейся мощности в однофазной цепи необходимо перемножить ток и напряжение:

Результат будет в вольт-амперах, чтобы найти активную мощность (в ваттах), S нужно умножить на КСВ. Для получения информации обратитесь к технической документации устройства.

Чтобы найти реактивную мощность (реактивные вольт-амперы), используйте ѕinF вместо cosPh.

Или выразить из этого выражения:

Отсюда рассчитайте искомое значение.

Найти мощность в трехфазной сети также просто, используйте формулу для расчета S (суммы), используя фазный ток и напряжение:

Я знаю U-линейные:

1,73 или корень из 3 – это значение используется для расчета трехфазных цепей.

Читайте далее:
Сохранить статью?