Wyjaśnienie kilku praw oraz wzorów OHM'a

[kraZZeman]

Witam,
Na samym początku chce zaznaczyć, że nie jestem noobem w dziedzinie elekroniki. Po prostu mam problem z ogarnieciem teorii. W tym momencie jestem za granicą w pracy i nie mam możliwości pracy z rezystorami i miernikiem żeby cos fakycznie pomierzyć, ale czuje ze nawet jeśli bym to zrobil to nie otrzymałbym odpowiedzi na te pytania. Dopiero za miesiąc wroce do domu jednak do tego czasu chciałbym już to zrozumieć i przejść dalej w czytaniu książki.

Moje problemy dotyczą informacji z książki "Helion - Elektronika dla bystrzaków. Wydanie II"

Mam nadzieję, że nie narobię kłopotów moim problemem, nieścisłością w rozumowaniu kilku rzeczy. Chodzi o to, że czytam, czytam te podstawy i nie mogę tego pojąć. Przepraszam za brak polskich znaków w poniższym tekście.

Zamieszczam tutaj zdjęcie kartki na której są schematy a poniżej skopiowany wcześniej napisany tekst z WORD'a z nieścisłościami.

Rys.2

Wyczytalem w ksiazce ze prad plynie tak naprawde z - do +. Ale umownie na schematach kierunek pradu pokazywany jest z + do -. I teraz tak, skoro prad plynie z minusa do plusa to w takim razie pomiar 1 bedzie mial najwieksza wartosc tak? I jaki wzor do tego zastosowac. Nastepnie pomiar 2 bedzie mial juz mniejsza wartosc a pomiar 3 najmniejszą tak? Jakie są wzory do policzenia poszczegolnych pomiarow? Tzn. wiadomo ze wszystkie opierają sie na tym podstawowym "U=I*R". Ale jak go przeksztalcac?

Jaki sens ma pomiar 4 i pomiar 5 czyli te na stykach opornika? Bo w ksiazce widzialem takie obliczenia na tych stykach. Przeciez kiedy podlaczamy jakis odbiornik, np zarowke to wpinamy ją miedzy oporniki a nie na stykach ktoregos opornika. Wyglada to tak, ze kiedy robimy pomiar 4 to R1 jest wtedy nie szeregowo tylko rownolegle w obwodzie wzgledem pomiaru. A w przypadku pomiaru 5 to R2 jest rownolegle w obwodzie a R1 szeregowo tak?

Rys.3

Chodzi mi o ten wzor. W ksiązce taki widnieje. Dlaczego akurat w liczniku jest R1 ? Czy chodzi o to, ze prad plynie wlasnie z minusa do plusa i najpierw wpada na R1 ? Bo do tej pory myslalem ze napiecie wyjsciowe bedzie takie samo niezaleznie od tego czy rezystory beda w takiej pozycji czy zamienie je miejscami. A z tego wzoru wynika ze po zamianie miejsc zmieni sie rowniez napiecie wyjsciowe. Czy to ma zwiazek z kierunkiem plyniecia pradu z minusa do plusa?

Rys 4 i 5

Cytat:

W obwodzie przedstawionym na rysunku 3.10 napięcie w rezystorze jest równe napięciu

dostarczanemu przez baterię, a więc wynosi 6 V. Jest tak dlatego, że rezystor jest jedynym

elementem tego obwodu oprócz baterii. Jeśli z pierwszym rezystorem połączymy

szeregowo drugi rezystor (rysunek 3.11), to wszystko się zmieni. Część napięcia zostanie

wytracona w pierwszym rezystorze o wartości 1 kΩ (R2), a reszta w drugim rezystorze

220 Ω (R1).

Aby dowiedzieć się, jaka część napięcia jest tracona w każdym z rezystorów, należy

do każdego z nich zastosować prawo Ohma. Znamy wartość każdego rezystora i wiemy,
jaki prąd płynie przez każdy z nich. Przypomnijmy, że prąd (I) to napięcie baterii (6 V) podzielone przez sumaryczną rezystancję (R1 + R2, czyli 1,22 kΩ) — w przybliżeniu

4,9 mA. Po wykonaniu tych obliczeń można zastosować prawo Ohma do znalezienia

wartości spadku napięcia w każdym z rezystorów:

U1 = I × R1 = 0,0049 A × 220 Ω = 1,078 V ≈ 1,1 V

U2 = I × R2 = 0,0049 A × 1000 Ω = 4,9 V

Zwróć uwagę, że po dodaniu spadków napięcia w obu rezystorach otrzymasz wartość 6 V,
czyli tyle, ile dostarcza bateria. To nie przypadek. Dwa rezystory podłączone do tego

obwodu dzielą napięcie dostarczane przez baterię proporcjonalnie na dwie części

odpowiadające ich wartościom rezystancji. Tego rodzaju obwód nazywa się dzielnikiem

napięcia.

Koniec cytatu!

Z tego wynika, ze pomimo roznych napiec na poszczegolnych rezystorach natezenie pozostaje to samo. Dlaczego? przeciez jest o tym mowa w ksiazce ze natezenie pradu rosnie proporcjonalnie do napiecia.

Dalej...zaznaczylem na schemacie rysunku 4 (3.11) żarowkę (T). W tekscie powyzej jest napisane, ze po dodaniu spadkow napiecia otrzymujemy wartosc 6V czyli tyle ile bateria. No to wychodzi ze jesli umiescimy zarowke tam gdzie jest na schemacie to wg tego ona nie bedzie swiecila bo zostanie wytracone cale napiecie 6V a przeciez 6 - 6 = 0. JA WIEM, ZE TAK SIE FAKTYCZNIE NIE STANIE I ZE ZAROWKA BEDZIE SWIECILA, TYLE ZE DOSTANIE MNIEJ PRADU NIZ BY DOSTALA BEZ OPORNIKOW, ale jak mam rozumiec to wytracanie pradu ktorego suma wynosi 6V ?

Pozdrawiam i proszę o wyrozumiałość

[deshipu]

Hmm, od czego by tu zacząć.

Po pierwsze, nie ma znaczenia "w którą stronę" płynie prąd z tego prostego powodu, że żeby płynął, to musi mieć obwód zamknięty. Jeśli go gdzieś przerwiesz, to elektrony nie będą wyskakiwały z końcówki przerwanego drutu, ani zbierały się w nim -- po prostu wszystko przestanie się ruszać. Możesz to sobie wyobrazić jako samochody stojące w korku w wielkiej pętli -- jak postawisz gdzieś barykadę, to zatrzymają się wszystkie.

Dalej, natężenie prądu będzie w obwodzie bez rozgałęzień (wszystko połączone szeregowo) zawsze wszędzie takie samo, z tego samego powodu -- prąd, żeby płynąć, musi mieć gdzie płynąć, te dodatkowe elektrony nie uciekają ani nie są nigdzie magazynowane, tyle samo musi ich wpłynąć ile wypływa. Wracając do analogii z samochodami, jak masz pętlę zrobioną z trzech pasów ruchu, całą zastawioną korkiem samochodowym, i nawet na jednym małym odcinku zablokujesz dwa z tych pasów (czyli wstawisz opornik), to ruch samochodów na całej pętli spowolni -- bo każdy samochód musi przejechać przez to przewężenie.

Ciekawiej oczywiście jest, kiedy droga się rozwidla i potem ponownie łączy -- wtedy część prądu płynie jedną gałęzią, a część drugą i proporcja jest zależna od "oporności" (czyli liczby pasów) tych gałęzi.

To tyle jeśli chodzi o natężenie prądu.

Z napięciem jest inaczej. O ile natężenie się mierzy wpinając miernik w obwód, o tyle napięcie się mierzy zawsze pomiędzy dwoma punktami (amperomierz ma jak najniższą oporność, woltomierz jak największą). Mierzenie napięcia pomiędzy dwoma punktami połączonymi przewodnikiem o małej oporności (kablem) ma mały sens, bo potencjały są tam prawie równe. Różnica potencjałów występuje tam, gdzie jest albo spadek albo wzrost napięcia. Wzrost masz na baterii, spadek będziesz mieć na opornikach i wszelkiego rodzaju innych elementach, które mają oporność -- jak żarówka. Ten spadek to właśnie energia, jaką pobierają żeby coś robić -- w przypadku żarówki świecić, w przypadku opornika grzać się. Dlatego mierzenie napięcia na nóżkach opornika jak najbardziej ma sens -- dowiadujesz się wtedy jaki jest spadek napięcia na tym oporniku, bo z jednej jego strony jest potencjał A, z drugiej potencjał B, a miernik pokazuje ci ich różnicę. Oczywiście jak pomierzysz różnice potencjałów w całym obwodzie, to suma da ci dokładnie to, co daje bateria. Sposób mierzenia napięcia jaki narysowałeś na rys. 3 nie ma żadnego sensu -- zawsze dostaniesz tam zero. Może lepiej zamieść zdjęcie z książki, bo wydaje mi się, że coś tam pokręciłeś.

Teraz tak, żarówka też jest opornikiem, w pewnym sensie -- ma swój opór. Jak ją wepniesz w obwód, w którym już są dwa inne oporniki, to zmienisz ten obwód -- spadki napięcia na poszczególnych opornikach się zmienią, bo dołożyłeś jeszcze jeden. W sumie oczywiście nadal będzie 6V, razem z żarówką.

[kraZZeman]

wstawiam dwa zdjęcia. pierwsze pokazuje ten obwod a drugie to ten wzor który widziales w pierwszym poscie.

wg tego wzoru jest roznica który rezystor jest w którym miejscu. gdyby kierunek przepływu pradu nie miał znaczenia ten wzor na pewno by tak nie wygladal...dlatego ze jeśli zamienimy je miejscami to otrzymamy inne napiecie wyjściowe.

[deshipu]

Napięcie się mierzy pomiędzy dwoma punktami. Różnica wynika z tego do którego końca baterii podłączysz drugi kabel woltomierza.

[ Dodano: 10-08-2016, 09:29 ]

Tak naprawdę, to po prostu mierzysz spadek napięcia na jednym albo na drugim rezystorze.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay