DC krets teori

Hva er DC?

På barneskolen lærte vi at alt er laget av atomer. Dette er et produkt av tre partikler: elektroner, protoner og nøytroner. Som navnet antyder, har Neutron ingen ladning mens protoner er positive og elektroner er negative.

I atom holder elektroner protoner og nøytroner sammen i en stabil formasjon, men hvis elektronene skilles fra atomer ved en ekstern prosess, vil de alltid ønske å slå seg ned i den forrige posisjonen, og dermed vil det skape tiltrekning mot protoner. Hvis vi bruker disse frie elektronene og skyver den inn i en leder som danner en krets, produserer den potensielle tiltrekningen potensialforskjellen.

Hvis strømmen av elektron ikke endrer banen og er i ensrettet strømning eller bevegelse inne i en krets, kalles den DC eller likestrøm. DC-spenning er den konstante spenningskilden.

Ved likestrøm vil polariteten aldri reversere eller endres med hensyn til tid, mens strømmen kan variere med tiden.

Som i virkeligheten er det ingen perfekt tilstand. I tilfelle av kretsen der frie elektroner flyter, er det også sant. Disse frie elektronene flyter ikke uavhengig, da ledende materialer ikke er perfekte for å la elektronene flyte fritt. Det motsetter seg strømmen av elektron med en viss begrensningsregel. For dette problemet består hver elektronikk / elektrisk krets av tre grunnleggende individuelle størrelser som kalles VI R.

• Spenning (V)
• Strøm (I)
• Og motstand (R)

Disse tre tingene er de grunnleggende grunnleggende størrelsene som dukker opp nesten i alle tilfeller når vi ser eller beskriver noe eller lager noe som er relatert til elektrisk eller elektronikk. Begge er godt relaterte, men de har angitt tre separate ting i elektronikk eller elektriske grunnleggende.

Hva er gjeldende?

Som tidligere nevnt strømmer frie separerte elektroner inne i kretsene; denne strømmen av elektroner (ladning) kalles Strøm. Når en spenningskilde påføres over en krets, strømmer de negative ladningspartiklene kontinuerlig med jevn hastighet. Denne strømmen måles i ampere i henhold til SI-enhet og betegnes som I eller i. I henhold til denne enheten er 1 ampere mengden strøm som transporteres på 1 sekund. Basisenheten for ladning er coulomb.

1A er 1 ladning som bæres i en krets eller leder på 1 sekund. Så det er formelen

1A = 1 C / S

Hvor betegnes C som coulomb og S er andre.

I praktisk scenario strømmer elektronene fra den negative kilden til den positive kilden til strømforsyningen, men for bedre kretsrelatert forståelse antar konvensjonell strømstrøm at strømmen strømmer fra den positive til den negative terminalen.

I noen kretsdiagrammer vil vi ofte se at få piler med I eller i peker strømmen, som er den konvensjonelle strømmen. Vi vil se bruk av strøm på veggbryterkortet som "Maksimum 10 ampere nominell" eller i telefonladeren "maksimal ladestrøm er 1 Ampere " osv.

Strøm brukes også som prefiks med submultipler som Kilo ampere (10 ³ V), milli-ampere (10 ^-3 A), mikro-ampere (^10-6 A), nano-ampere (^10-9 A) etc.

Hva er spenning?

Spenning er potensialforskjellen mellom to punkter i en krets. Den gir beskjed om den potensielle energien som er lagret som elektrisk ladning i et elektrisk forsyningspunkt. Vi kan betegne eller måle spenningsforskjellen mellom to punkter i kretsnoder, kryss osv.

Forskjellen mellom to punkter kalt potensialforskjell eller spenningsfall.

Dette spenningsfallet eller potensialforskjellen måles i volt med symbolet V eller v. Mer spenning angir mer kapasitet og mer holder på ladningen.

Som beskrevet før kalles konstant spenningskilde som likestrøm. Hvis spenningen endres med jevne mellomrom, er det en vekselstrøm eller vekselstrøm.

Én volt er per definisjon energiforbruket på en joule per elektrisk ladning av en coulomb. Forholdet er som beskrevet

V = Potensiell energi / ladning eller 1V = 1 J / C

Hvor betegnes J som Joule og C er coulomb.

Ett volt spenningsfall oppstår når en strøm på 1 amp strømmer gjennom motstand på 1 ohm.

1V = 1A / 1R

Der A er ampere og R er motstand i ohm.

Spenning også brukes som et prefiks med submultiplum som kilovolt (10 ³ V), milivolt (10 ^-3 V), mikrovolt (10 ^-6 V), nanovolt (10 ^-9 V) etc. spenning er også betegnet som negativ spenning så vel som positiv spenning.

AC-spenning finnes ofte i stikkontakter. I India er det 220V vekselstrøm, i USA er det 110V vekselstrøm etc. Vi kan få likestrøm ved å konvertere denne vekselstrømmen til likestrøm eller fra batterier, solcellepaneler, forskjellige strømforsyningsenheter samt telefonladere. Vi kan også konvertere DC til AC ved hjelp av omformere.

Det er veldig viktig å huske at spenning kan eksistere uten strøm, da det er spenningsforskjellen mellom to punkter eller potensiell forskjell, men strømmen kan ikke strømme uten noen spenningsforskjell mellom to punkter.

Hva er motstand?

Som i denne verden er ingenting ideelt, hvert materiale har en viss spesifikasjon for å motstå strømmen av elektroner når den passerer fra den. Motstandskapasiteten til et materiale er dets motstand som måles i Ohm (Ω) eller Omega. Samme som strøm og spenning, har motstanden også prefikset for submultiplum lignende kilo-ohm (10 ³ w), mili-ohm (10 ^-3 co) megaohm (10 ⁶ co) etc. Motstand kan ikke måles i negativ; det er bare en positiv verdi.

Motstanden varsler om materialet som strømmen går fra er en god leder, betyr lav motstand eller en dårlig leder betyr høy motstand. 1 Ω er en veldig lav motstand sammenlignet med 1M Ω.

Så det er materialer som har veldig lav motstand og er en god leder av elektrisiteten. Som kobber, gull, sølv, aluminium osv. På den annen side er det flere materialer som har veldig høy motstand og dermed en dårlig elektrisitetsleder som glass, tre, plast, og på grunn av høy motstand og dårlig ledningsevne, brukes hovedsakelig til isolasjonsformål som isolator.

Også spesielle typer materialer som brukes mye i elektronikk for sine spesielle evner til å lede strøm mellom dårlige og gode ledere. Det er halvledere, navnet antyder at det er naturen, halvleder. Transistorer, diode, integrerte kretser er laget ved hjelp av halvleder. Germanium og silisium er mye brukt halvledermateriale i dette segmentet.

Som diskutert før kan motstand ikke være negativ. Men motstand har to bestemte segmenter, den ene er i lineært segment og den andre er i ikke-linjesegment. Vi kan bruke spesifikke grenserelaterte matematiske beregninger for å beregne motstandskapasiteten til denne lineære motstanden, på den annen side har ikke-lineær segmentert motstand ikke riktig definisjon eller forhold mellom spenning og strømstrøm mellom disse motstandene.

Ohms Law og VI-forhold:

Georg Simon Ohm, aka Georg Ohm, er en tysk fysiker som fant et proporsjonalt forhold mellom spenningsfall, motstand og strøm. Dette forholdet er kjent som Ohms Law.

I hans funn blir det uttalt at strømmen som går gjennom en leder er direkte proporsjonal med spenningen over den. Hvis vi konverterer dette funnet til matematisk formasjon, vil vi se det

Strøm (Ampere) = Spenning / motstand I (Ampere) = V / R

Hvis vi kjenner noen av de to verdiene fra disse tre enhetene, kan vi finne den tredje.

Fra formelen ovenfor finner vi de tre enhetene, og formelen vil være: -

Spenning	V = I x R	Utgang vil være spenning i volt (V)
Strøm	Jeg = V / R	Effekten vil være gjeldende i ampere (A)
Motstand	R = V / I	Utgangen vil være motstand i ohm (Ω)

La oss se forskjellen på disse tre ved hjelp av et kretsløp der belastning er motstand og Am-meter brukes til å måle strøm og Volt-meter brukes til å måle spenning.

På bildet ovenfor er et amperemeter koblet i serie og gir strømmen til den motstandsbelastningen, derimot en voltmåler koblet over kilden for å måle spenningen.

Det er viktig å huske at et amperemeter må være 0 motstand, ettersom det skal gi 0 motstand på strømmen som strømmer gjennom det, og for at dette skal skje, er et ideelt 0 ohm amperemeter koblet i serie, men da spenning er potensialforskjellen av to noder, er voltmeteret koblet parallelt.

Hvis vi endrer strømmen til spenningskilden eller spenningen til spenningskilden eller lastmotstanden over kilden lineært og deretter måler enhetene, vil vi gi resultatet nedenfor:

I denne grafen Hvis R = 1, vil strømmen og spenningen øke proporsjonalt. V = I x 1 eller V = I. Så hvis motstanden er fast, vil spenningen øke med strømmen eller omvendt.

Hva er kraft?

Strøm opprettes eller forbrukes, i en elektronisk eller elektrisk krets brukes strømstyrken til å gi informasjon om hvor mye strøm kretsene bruker for å få en riktig utgang av den.

I henhold til naturregelen kan ikke energi ødelegges, men den kan overføres, som elektrisk energi konvertert til mekanisk energi når elektrisitet påføres over en motor, eller elektrisk energi konvertert til varme når den påføres en varmeapparat. Dermed trenger en varmeapparat energi, som er strøm, for å gi riktig varmespredning, at kraften er nominell effekt for varmeren ved maksimal effekt.

Kraft er betegnet med symbolet W og det måles i WATT.

Effekt er den multipliserte verdien av spenningen og strømmen. Så, P = V x I

Hvor, P er effekt i watt, V er spenning og jeg er ampere eller strøm.

Det har også under prefiks som Kilo-Watt (10 ³ W), mili-Watt (10 ^-3 W), mega-Watt (10 ⁶ W) etc.

Som Ohms Law V = I x R og Power Law er P = V x I, slik at vi kan sette verdien av V i power law ved å bruke V = I x R formel. Da vil maktloven være det

P = I * R * I Eller P = I ² R

Ved å ordne det samme kan vi finne minst en ting når den andre ikke er tilgjengelig, formlene omorganiseres i matrisen nedenfor:

Så hvert segment består av tre formler. I noen av tilfellene hvis motstanden ble 0, vil strømmen være uendelig, det kalles kortslutningstilstand. Hvis spenningen ble 0, eksisterer ikke strømmen og wattstyrken vil være 0, hvis strømmen ble 0, er kretsen i åpen kretstilstand der spenningen er til stede, men ikke strømmen, og dermed igjen vil effekten være 0, hvis wattstyrken er 0 da vil ingen strøm forbrukes eller produseres av kretsene.

Elektronstrømningskonsept

Nåværende strømmer etter ladningsattraksjoner. I virkeligheten, ettersom elektroner er negative partikler, og de flyter fra negativ terminal til positiv terminal av strømkilden. Så i faktiske kretsløp, strøm av elektronstrøm fra negativ terminal til positiv terminal, men i konvensjonell strømstrøm som vi beskrev før antar vi at strøm flyter fra positiv til negativ terminal. I neste bilde vil vi forstå strømmen veldig enkelt.

Uansett retning, har det ingen effekt på strømmen i et kretsløp. Det er lettere å forstå den konvensjonelle strømmen fra positiv til negativ. Enstrøms strømstrøm er likestrøm eller likestrøm og som veksler retning som kalles vekselstrøm eller vekselstrøm.

Praktiske eksempler

La oss se to eksempler for å forstå tingene bedre.

1. I denne kretsen er en 12V DC-kilde koblet over en 2Ω belastning, beregne strømforbruket til kretsen?

I denne kretsen er den totale motstanden belastningsmotstand, så R = 2 og inngangsspenningen er 12V DC, så V = 12V. Strømmen i kretsløpet vil være

I = V / R I = 12/2 = 6 ampere

Som Wattage (W) = Voltage (V) x Ampere (A) vil den totale effekten være 12 x 6 = 72Watt.

Vi kan også beregne verdien uten Ampere.

Effekt (W) = kraft = Spenning ² / motstand Strøm = 12 ² /2 = 12 * 12/2 = 72 watt

Uansett hvilken formel som brukes, vil utgangen være den samme.

2. I denne kretsen er det totale strømforbruket over belastningen 30 Watt, hvis vi kobler til 15V DC-forsyning, hvor mye strøm kreves det?

I dette kretsløpet er total motstand ukjent. Inngangsspenningen er 15V DC, så V = 15V DC og strømmen som strømmer gjennom kretsene er 30W, så P = 30W. Strømmen i kretsløpet vil være

I = P / VI = 30/15 2 ampere

Så når vi slår på kretsene ved 30W, trenger vi 15V DC-strømkilde som er i stand til å levere 2 ampere DC-strøm eller mer ettersom kretsene krever 2Amp-strøm.