Direnç Boyunca Gerilim Nasıl Bulunur: Birkaç Yaklaşım ve Sorun Örneği


Bu makale, seri kombinasyon, paralel kombinasyon ve diğer devre kombinasyonları gibi, direnç üzerindeki voltajın zahmetsiz bir şekilde nasıl bulunacağını tartıştı.

Herhangi bir dirençteki Voltaj şu şekilde belirlenebilir:

  • Kirchhoff yasası, akım bölümü veya voltaj bölümü kuralı gibi farklı devre yasaları veya kuralları.
  • Bir devrenin gerekli bölümünün eşdeğer direnci.
  • Devrenin tamamının veya bir kısmının özelliklerini veya işlevlerini belirleyerek.

Seri olarak direnç üzerindeki voltaj nasıl bulunur ?

Bir seri direnç devresinde, devre akımlarının akması için yalnızca bir yol veya kol bulunur. Bu devre tipi bağlantıda tüm dirençler devrenin tek bir yoluna veya dalına bağlanır.

Voltaj düşüşü herhangi bir seri direnç kombinasyonu toplam veya bireysel direnç değerine göre değişebilir.

Seri kombinasyonuna bağlı birden fazla direnç olduğunu varsayarsak, tüm direnç kombinasyonu, eşdeğer dirençli tek bir dirençle değiştirilebilir. Direncin bir seri devre özdeş değerlere sahiptir. Bu durumda, her bir direnç üzerindeki voltaj düşüşü (veya elektrik potansiyeli düşüşü), devredeki her bir dirençten geçen akım aynı olduğu için tanımlanabilir.

Herhangi bir seri direnç devresindeki toplam voltaj düşüşü, seri devre kombinasyonunun her bir bağımsız direncindeki voltaj veya potansiyel düşüşün toplamına eşittir.

Hangi tip direnç devresi kombinasyonunda, toplam devre voltajı devrenin farklı dirençleri arasında bölünür. seri devre kombinasyon. Her dirençteki voltaj büyüklüğü, dirençten geçen akımın büyüklüğünü bulmak için ilgili direncin direnç değerine bağlıdır. 

Bir seri devrede bağlı birkaç direnç olduğunu ve [lateks] V_1, V_2, V_3 … V_n [/lateks] bireysel olduğunu varsayalım. bir seri devrede her bir direnç boyunca voltaj düşüşü kombinasyon, daha sonra seri devre boyunca toplam voltaj düşüşü gösterilebilir olarak tanımlanabilir

[lateks] V =V_1 +V_2 +V_3 . . . +V_n [/lateks]

'n' sayıda dirençten oluşan bir seri devre kombinasyonunun toplam veya toplam eşdeğer direncini belirlemek için aşağıdaki formülü kullanın:

[lateks] R_e = R_1+ R_2 + R_3……+R_n [/lateks]

[lateks] R_e [/lateks], seri direnç kombinasyonunun eşdeğeri veya toplam direncidir

[lateks] R_1, R_2, R_3. . . . .R_n [/lateks] 'n' sayıda rezistörün seri devresine bağlı bireysel dirençlerin direnci.

Paralel olarak direnç üzerindeki voltaj nasıl bulunur ?

Herhangi bir devre, hem seri hem de paralel olarak seri veya paralel olarak oluşturulabilir. paralel devre tasarım. 

The voltaj düşüşü (veya elektrik potansiyeli düşüş) paralel olarak direnç boyunca kolayca belirlenebilir veya hesaplanabilir Paralel kombinasyondaki her yol veya dal boyunca voltaj düşüşü veya elektrik potansiyeli düşüşü aynı olduğundan, paralel direnç devresinin karakteristiği göz önüne alındığında.

Dosya:paralel.svg'deki dirençler
Image Credit: Dirençler paralel kombinasyon halindedir. OmegatronDirençler paralelCC BY-SA 3.0

Paralel devre kombinasyonunda her bir koldan akan akıma, devrenin yolu veya kolu boyunca tam dirençle karar verilebilir. Bir devredeki toplam akım, paralel bir devre kombinasyonunda tek bir daldan geçen anlık akımın toplamına eşittir. Bir paralel devreye birden fazla direnç bağlanırsa, bu dirençler eşdeğer büyüklükte yalnızca bir dirençle değiştirilebilir.

Bir devre, akımın geçmesi için birkaç yol sağlayan, iki devre düğümünü birbirine bağlayan birden fazla direnç olduğunda, direncin paralel devre kombinasyonu olarak adlandırılır.

Her dirence giden akım da şu şekilde belirlenebilir: geçerli bölücü kuralı devre boyunca akım, direncin herhangi bir paralel devresindeki tüm dallara bölündüğünden. Paralel kombinasyonda dağıtılan toplam güç, paralel devre kombinasyonundaki herhangi bir kayıt tarafından dağıtılan bireysel anlık gücün toplamı ile orantılıdır.

Kabul edildiği gibi, direncin paralel devre kombinasyonundaki toplam voltaj, bir direncin paralel devresinin her bir yolu veya kolundaki elektrik potansiyeli düşüşüyle ​​aynı büyüklüğe sahiptir.

Bir paralel devre direnç kombinasyonunda birkaç dal varsa, o zaman [lateks] V_1, V_2, V_3, V_n [/lateks], paralel kombinasyondaki her bir dalın toplam direnci boyunca ayrı voltaj düşüşü olduğunu varsayalım.

 Sonra [lateks] V_1 =V_2 = V_3 . . .= V_n [/lateks]

Örneğin, paralel bir kombinasyonda birden fazla direncin bağlı olduğunu varsayalım. Direnç değerleri herhangi bir durumda aynı veya farklı olabilir. paralel devre kombinasyon. Aynı dirence sahip iki direncin birbirine paralel kombinasyon halinde bağlandığını varsayalım. Bu durumda, içlerinden geçen akımlar aynı büyüklükte ve eşdeğer direnç ve akım bölme kuralı ile aynı olacaktır. Ohm yasasını uyguladıktan sonra, her bir direnç paralelindeki voltajı alabiliriz. 

İki direncin, [lateks] R_1 [/lateks] ve [lateks] R_2 [/lateks], paralel kombinasyonlarda bağlı farklı dirençlere sahip olduğunu varsayın. Her dirençten geçen akım birbirinden kayıtsız olabilir.

Akım bölme kuralı ile her daldan geçen akımı hesapladıktan ve genel bir devrenin eşdeğer direncinin değerini bulduktan sonra Ohm kanunu ile hesaplanabilir, her bir direnç üzerindeki voltaj belirlenebilir.

eşdeğer direnç denklemi paralel kombinasyon direnç ile:

[lateks] \frac{1}{R_e}= \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} ……. +\frac{1}{R_n}[/lateks]

Nerede [lateks] R_e [/lateks] -> Eşdeğer paralel direnç devre kombinasyonu.

[lateks]R_1, R_2, R_3….R_n [/latex] -> Paralel kombinasyonda bağlı farklı direnç. 

Paralel bağlı iki direnç (R) aynı değerde olduğunda, her iki direncin eşdeğer direnci bir direncin (R) yarısıdır.

[lateks] frac{1}{R_e}= \frac{1}{R} + \frac{1}{R} => \frac{1}{R_e} = \frac{2}{R} => olarak R_e = \frac{R}{2}. [/lateks]

RL devresinde direnç üzerindeki voltaj nasıl bulunur?

RL devresi, devrede paralel veya paralel olarak en az bir direnç ve indüktör içerir. seri kombinasyonu.

RL devresindeki direnç boyunca voltaj düşüşü Kirchhoff yasası uygulanarak elde edilebilir (veya belirlenebilir). İndüktör ve direnç üzerindeki voltaj düşüşünden oluşan birinci dereceden bir diferansiyel denklem oluşturulur. 

direnç üzerindeki voltaj nasıl bulunur
Resim Kredi: e91b3ddSeri-RLCC BY-SA 3.0

Herhangi bir RL devresi için, direnç üzerindeki voltaj düşüşü, Ohm yasasının yardımıyla direncin bilinen değeri ile birlikte içinden geçen akım tarafından belirlenebilir.

Seri RL devresi için,

[lateks] V_r (s)= \frac{R}{R + Ls } Vin (s) [/lateks]

Paralel RL devresi için,

[lateks] I_r (s) = \frac{V_{in}}{R} [/lateks]

Bir direnç boyunca maksimum voltaj nasıl bulunur?

Her direncin bir maksimum güç derecesi vardır; bu, belirli bir dirence zarar vermeden verilebilecek maksimum güç olduğu anlamına gelir.

Mevcut güç ilişkisinden ([lateks]P = I^2 R [/lateks], burada R bu durumda sabit kabul edilir) ve o belirli direncin maksimum güç derecesi göz önüne alındığında dirence maksimum güç sağlayarak, direnç boyunca maksimum voltaj ölçülebilir.

Kombinasyon devresinde bir direnç üzerindeki voltaj nasıl bulunur?

Bir kombinasyon devresi, hem seri hem de paralel devrelerin bir kombinasyonu veya karışımıdır.

Dosya:Combo3.png
Resim Kredi: Drjencashkombo3CC0 1.0
  • Kombinasyon devresinin analizi, olası paralel ve seri devre kombinasyonunu kırarak mümkündür.
  • Ve tüm kombinasyonu farklı parçalara ayırdıktan sonra, o belirli parçaların analizi veya eşdeğeri ayrı ayrı hesaplanabilir.
  • Daha sonra, tüm parçaların eşdeğeri birleştirildikten sonra (ayrı olarak hesaplanmıştır) tüm devre kombinasyonunun toplam eşdeğeri hesaplanabilir.
  • Ohm Yasası, Kirchhoff yasası uygulanarak, devredeki herhangi bir bileşendeki voltaj düşüşü belirlenebilir.

Bir dirençte RMS voltajı nasıl bulunur?

RMS voltajı, bir kök ortalama kare voltajı anlamına gelir. AC devresi, burada RMS değeri bir DC devresinin eşdeğer güç tüketimini gösterir.

Bir de AC devrede, RMS voltajı bir AC devresinin tepeden tepeye voltajından hesaplanabilir. Ohm Yasası, Kirchhoff Yasası ve diğer devre yasaları, direnç üzerinden anlık voltajı veya akımı hesaplamak için AC devresine uygulanabilir.

[lateks] V_r[/lateks] bir direnç üzerindeki anlık voltaj olsun, sonra [lateks]V_r = V_p sin \omega t [/lateks]

Ve [lateks] I_r [/lateks] bir dirençten geçen anlık akım olsun, ardından [lateks]I_r = \frac {V_r}{R} =Vmax/R sin \omega t = I_p sin \omega t [/lateks]

Böylece bir direnç üzerindeki voltaj şu şekilde tanımlanabilir: [lateks] V_r = I_p R sin \omega t [/lateks]

Ve [lateks] V_{rms} = \frac{V_p}{\sqrt{2}} [/lateks]

Yük direnci boyunca voltaj nasıl bulunur?

Yük direnci, bir miktar direnç değerine sahip iki terminalli pasif bir devre elemanıdır.

Yük direncindeki voltaj düşüşü, devre kombinasyonu belirlenerek ve Ohm kanunu, Kirchhoff kanunu gibi gerekli devre kanunları uygulanarak belirlenebilir. Gerekirse, basit hesaplamalarla eşdeğer bir devre sürülebilir.

Sneha Panda

Uygulamalı Elektronik ve Enstrümantasyon Mühendisliği bölümünden mezun oldum. Meraklı bir insanım. Transdüser, Endüstriyel Enstrümantasyon, Elektronik vb. konulara ilgi ve uzmanlığa sahibim. Bilimsel araştırmaları ve buluşları öğrenmeyi seviyorum ve bu alandaki bilgimin gelecekteki çalışmalarıma katkı sağlayacağına inanıyorum. LinkedIn Kimliği- https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

Son Yazılar