如何计算电阻器的电压

作者: Randy Alexander
创建日期: 27 四月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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01探究电流与电压、电阻的关系  欧姆定律  中学物理
视频: 01探究电流与电压、电阻的关系 欧姆定律 中学物理

内容

在计算电阻器的电压之前,必须首先确定所使用的电路类型。如果您需要复习基础知识或需要一些帮助来了解电路类型,请从第1部分开始。如果不是,请跳过它,转到有关您需要处理的电路类型的文字。

脚步

第1部分,共3部分:了解电路

  1. 了解电路。 用这种思维方式思考电路:假设您将一袋玉米粒倒入碗中。玉米的每个谷粒都是电子(电子),流入碗中的谷粒的流动是电流。在谈论线条时,您通过说每秒移动多少粒子来描述线条。

  2. 考虑一下电荷。 电子带有“负”电荷。也就是说,它们吸引(或移向)带正电的物体,并推动(或移开)带负电的物体。因为它们都是负的,所以电子总是试图互相推动,并尽可能地散开。

  3. 了解电压。 电压是两点之间的电荷差。电荷差越大,两端越强。这是传统电池的示例:
    • 在电池中,发生化学反应并且电子积累。这些电子朝着负极行进,而正极则保持几乎为空的状态(称为阴极和阳极)。该过程持续的时间越长,两端之间的电压就越大。
    • 当在阴极和阳极之间连接导线时,突然,阴极处的电子有移动的空间。它们朝着阳极发射,产生电流。电压越高,每秒越多的电子向阳极移动。

  4. 了解抵抗的概念。 电阻具有其名称的性质。物体的电阻越高,电子越难通过。这会减慢电流,因为现在每秒可以通过的电子更少。
    • 电阻是属于电路并会增加电路电阻的任何东西。您可以在电力商店购买真正的“电阻器”,但是在电路问题中,电阻通常由灯泡或任何其他电阻对象表示。
  5. 记住欧姆定律。 在安培数,电压和电阻之间存在非常简单的关系。写下或记住它-解决电路问题时必须定期使用它:
    • 电流=电压除以电阻
    • 通常以以下形式编写:I = / [R
    • 考虑一下增加V(电压)或R(电阻)会发生什么。它与您在上面的解释中学到的内容相符吗?
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第2部分,共3部分:计算电阻器的电压(串联电路)

  1. 了解什么是串行电路。 串行电路易于识别。这只是一个线圈,所有的东西都排成一排。电流流过整个线圈,依次流过组成电路的每个电阻器或组件。
    • 安培数 在电路的每个点都一样。
    • 在计算电压时,电路中电阻的位置无关紧要。您可以改变电阻的位置,每个电阻的电压将保持不变。
    • 考虑具有三个串联电阻的示例电路:R1,R2和R3。该电路由12V电池供电。我们将找到每个电阻的电压。
  2. 计算整个电路的电阻。 将电路中的所有电阻值相加。答案是串联电路的全电路电阻。
    • 以三个电阻R为例1,R2和R3 电阻分别为2Ω(欧姆),3Ω和5Ω。全电路电阻为2 + 3 + 5 = 10欧姆。
  3. 找到安培数。 使用欧姆定律找出整个电路的安培数。请记住,在串联电路中,所有位置的安培数均相同。一旦以这种方式计算了直线,就可以将其用于所有计算。
    • 欧姆定律说,安培数I = / [R。全电路电压为12伏,全电路电阻为10欧姆。答案是我= / 10 = 1.2安培
  4. 变换欧姆定律以找到电压。 使用基本代数,我们可以变换欧姆定律以找到电压而不是安培数:
    • 我= / [R
    • IR = R / [R
    • IR = V
    • V =红外
  5. 计算每个电阻的电压。 我们已经知道电阻的值,我们知道了安培数,并且我们已经有了公式。更改数量并解决。对于示例问题,我们有:
    • 排斥R1 = V1 =(1.2A)(2Ω)= 2.4V。
    • R的电压2 = V2 =(1.2A)(3Ω)= 3.6V。
    • R的电压3 = V3 =(1.2A)(5Ω)= 6.0V。
  6. 检查你的答案。 在串联电路中,所有电阻上的总电压必须等于全电路电压。将您计算出的所有电压相加,看看是否获得了全电路电压。如果那不起作用,请返回并找到错误。
    • 在我们的示例中:2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V,这是全电路电压。
    • 如果电压的总和稍低(例如11.97而不是12),则可能已将数字四舍五入。您的答案仍然正确。
    • 请记住,电压测量的是电荷差或电子数。想象一下,您正在计算沿电路行进时看到的电子数。如果计数正确,您将最终从头到尾获得电子中的总电荷。
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第3部分,共3部分:计算电阻器的电压(并联电路)

  1. 了解什么是并联电路。 想象一下,一根线的一端位于电池上,另一端被分成两根独立的线。两条线彼此平行延伸,然后在到达电池的另一端之前再次重新连接。如果左导线和右导线都具有一个电阻,则两个电阻“并联”连接。
    • 并联电路可以具有任意数量的导线。该说明适用于将电路分为100根然后放在一起的电路。
  2. 考虑一下电流如何在电路中流动。 在并联电路中,电流流经提供电流的每条路径。它将穿过左侧的导线,通过左侧的电阻,然后到达另一端。同时,它还将穿过右侧的导线,右侧的电阻器并到达另一端。电流的任何部分都不会通过两个电阻并联地反向流动。
  3. 使用全电路电压来查找每个电阻器的电压。 当您知道全电路电压时,找到每个电阻器的电压非常容易。每条平行线的电压与整个电路的电压相同。假设一个带有两个并联电阻的电路由6V电池供电。左电阻的电压为6V,右电阻的电压也为6V。电阻值有多大都没关系。要了解原因,让我们回顾一下上述串行电路:
    • 请记住,在串联电路中,整个电路电压始终等于每个电压降的电压总和。
    • 将每个电流路径都视为串联电路。同样是这样:通过将整个电阻器的电压相加,最终将获得全电路电压。
    • 由于流过每条导线的电流仅通过一个电阻,因此该电阻的电压必须等于总电压。
  4. 计算整个电路的安培数。 如果问题仍未显示出满电路电压,则您必须完成一些其他步骤。首先找到流经该电路的电流量。在并联电路中,全电路电流等于流经每个并联分支的电流之和。
    • 用数学术语来说:1 +我2 +我3...
    • 如果您难以理解,可以想象一下将水管分成两部分。总径流只是流经加在一起的每条管道的水量。
  5. 计算整个电路的电阻。 在并联电路中,电阻器效率不高,因为它们只会阻塞流经单根导线或匝的电流。实际上,匝数越多,电流越容易找到另一端。要找到全电路电阻,请求解以下公式并找到R:
    • / [R = / [R1 + / [R2 + / [R3...
    • 例如,一个并联安装有2欧姆和4欧姆电阻的电路。 / [R = 1/2 + 1/4 = 3/4→1 =(3/4)R →R = 1 /(3/4)= 4/3 =〜1.33拥抱
  6. 从获得的结果中找到电压。 请记住,一旦找到了全电路电压,我们还将找到每条平行线的电压。利用欧姆定律,求出整个电路的电压。例如:
    • 考虑一个有5安培线路通过的电路。全电路电阻为1.33欧姆。
    • 根据欧姆定律,我们有:I = V / R,因此:V = IR。
    • V =(5A)(1.33Ω)= 6.65V。
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忠告

  • 如果存在带有串联电阻的复杂电路 并联,或选择两个闭合电阻。使用正确的并联或串联电阻法则找到它们的组合电阻。此时,您可以将它们视为单个电阻器。这样做直到获得带有电阻的简单电路 要么 平行, 要么 序列。
  • 电阻器的电压通常称为“电压降”。
  • 了解术语:
    • 电路-由组成电路的部分(例如电阻器,电容器和电感器)组成,这些部分通过电线连接并且电流可以在其中流动
    • 电阻器-可以减少或干扰电流的零件
    • 电流-流入电线的电荷,单位:Amp,A
    • 电压-移动带电粒子的功;单位:伏特,V
    • 物体的电阻-测量物体对电流的电阻;单位:拥抱,Ω