Гасящее сопротивление в цепи постоянного тока

«Маленькие хитрости». Часть 4.

Формулы для радиолюбительских расчетов.

Каждый уважающий себя радио-мастер обязан знать формулы для расчета различных электрических величин. Ведь при ремонте электронных устройств или сборке электронных самоделок очень часто приходится проводить подобные расчеты. Не зная таких формул очень сложно и трудоемко, а порой и невозможно справиться с подобного рода задачей!

Как рассчитать емкость конденсатора, как рассчитать сопротивление резистора или узнать мощность устройства – в этом помогут формулы для радиолюбительских расчетов.

Первое, что нужно усвоить – ВСЕ ВЕЛЕЧИНЫ В ФОРМУЛАХ УКАЗЫВАЮТЬСЯ В АМПЕРАХ, ВОЛЬТАХ, ОМАХ, МЕТРАХ И КИЛОГЕРЦАХ.

Закон Ома.

Известный из школьного курса физики ЗАКОН ОМА. На нем строится большинство расчетов в радиоэлектронике. Закон Ома выражается в трех формулах:

Где: I – сила тока (А), U – напряжение (В), R– сопротивление, имеющееся в цепи (Ом).

Теперь рассмотрим на практике применение формул в радиолюбительских расчетах.

Как рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Сопротивление гасящего резистора рассчитывают по формуле: R= U /I

Где: U – излишек напряжения, который необходимо погасить (В), I – ток потребляемый цепью или устройством (А).

Как рассчитать мощность гасящего резистора.

Расчет мощности гасящего резистора проводят по формуле: P=I 2 R

Где I – ток потребляемый цепью или устройством (А), R– сопротивление резистора (Ом).

Как рассчитать напряжение падения на сопротивлении.

Напряжение падения на сопротивлении можно рассчитать по формуле: U_{пад .} =RI

Где R– сопротивление гасящего резистора (Ом), I– ток потребляемый устройством или цепью (А).

Как рассчитать ток потребляемый устройством или цепью.

Рассчитать ток потребляемый устройством или цепью можно по формуле: I=P/U

Где P– мощность устройства (Вт), U– напряжение питания устройства (В).

Как рассчитать мощность устройства в Вт.

Рассчитать мощность устройства в Вт. можно по формуле: P=IU

Где I– ток потребляемый устройством (А), U– напряжение питания устройства (В).

Как рассчитать длину радиоволны.

Рассчитать длину радиоволны можно по формуле: ƛ=300000/ƒ

Где ƒ-частота в килогерцах, ƛ- длинна волны в метрах.

Как рассчитать частоту радиосигнала.

Частоту радиосигнала можно рассчитать по формуле: ƒ=300000/ƛ

Где ƛ- длинна волны в метрах, ƒ – частота в килогерцах.

Как рассчитать номинальную выходную мощность звуковой частоты.

Рассчитать номинальную выходную мощность звуковоспроизводящего устройства (усилитель, проигрыватель и т.п.) можно по формуле: P=U 2 _вых./ R _{ном .}

Где U 2 – напряжение звуковой частоты на нагрузке, R– номинальное сопротивление нагрузки.

И в завершении еще несколько формул. По этим формулам, ведут расчет сопротивления и емкости резисторов и конденсаторов в тех случаях, когда возникает необходимость в параллельном или последовательном их соединении.

Как рассчитать сопротивление двух параллельно включенных резисторов.

Расчет соединенных параллельно двух резисторов производят по формуле: R=R₁R₂/(R₁+R₂)

Где R₁ и R₂ — сопротивление первого и второго резистора соответственно (Ом).

Как рассчитать сопротивление более двух включенных параллельно резисторов.

Расчет сопротивления включенных параллельно более чем двух резисторов проводят по формуле: 1/R=1/R₁+1/R₂+1/R_n…

Где R₁, R₂, R_n… — сопротивление первого, второго и последующих резисторов соответственно (Ом).

Как рассчитать емкость включенных параллельно двух или более конденсаторов.

Расчет емкости соединенных параллельно нескольких конденсаторов проводят по формуле: C=C₁+ C₂+C_n…

Где C₁ , C₂ и C_n– емкость первого, второго и последующих конденсаторов соответственно (мФ).

Как рассчитать емкость включенных последовательно двух конденсаторов.

Расчет емкости двух соединенных последовательно конденсаторов проводят по формуле: C=C₁ C₂/C₁+C₂

Где C₁ и C₂ – емкость первого и второго конденсаторов соответственно (мФ).

Как рассчитать емкость включенных последовательно более двух конденсаторов.

Расчет емкости включенных последовательно более чем двух конденсаторов проводят по формуле: 1/C=1/C₁+1/C₂+1/C_n…

Где C₁, C₂ и C_n… — емкость первого, второго и последующих конденсаторов (мФ).

Рекомендуем посмотреть:

Источник

ПОНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ РЕЗИСТОРОМ

В данной статье рассмотрено как понизить напряжение с помощью резистора в цепи постоянного тока.

Использование резистора в качестве элемента, гасящего напряжение целесообразно в слаботочных цепях по причине значительных потерь мощности.

С точки зрения схемотехники, такое решение является обычным делителем (рис.1).

Мы будем нагрузку рассматривать в качестве активного сопротивления (для цепи постоянного тока исключения составляют емкости и индуктивности в момент подачи или снятия с них напряжения).

На практике гасящие резисторы применяются, например, для:

• подключения светодиодов;
• параметрических стабилизаторов;
• ограничения тока стабилитронов;
• формирования опорного напряжения в различных схемах.

Исходными данными для расчетов значения сопротивления гасящего резистора (Rгас) являются:

• рабочие ток (Iн) и напряжение (Uн) нагрузки;
• входное напряжение (U).

Во всех расчетах используется закон Ома: I=U/R и то, что в последовательной электрической цепи ток на всех ее участках (элементах) одинаков.

Суммарное напряжение (на гасящем резисторе и нагрузке) будет составлять U=Uгас+Uн.

Таким образом, нам нужно понизить напряжение на величину Uгас=U-Uн.

Перепишем формулу закона Ома для расчета Rгас:

I=Iнаг, поскольку ток в последовательной цепи, как уже говорилось, везде одинаков.

Обязательно определяем мощность гасящего резистора

При расчетах не забывает про размерности электрических величин:

• вольт (В), ампер (А), ом (Ом);
• или вольт, милиампер (mA), килоом (кОм).

Существуют и другие варианты, но они используются значительно реже.

Имеем нагрузку с параметрами Uн=9В, Iн=0,5А, которую нужно подключить к блоку питания 12 Вольт.

Мощность резистора должна быть не менее:

Как видите, мощность рассеиваемая на резисторе уже достаточно велика, если же счет пойдет на амперы, то она значительно возрастет и этот способ понижения напряжения станет нецелесообразным.

Пример расчета резистора для понижения напряжения на светодиоде приведен здесь.

Первичные и вторичные источники питания, бесперебойное и резервное электроснабжение

Виды и типы стабилизаторов напряжения, их устройство и применение

Как пользоваться мультиметром подробная инструкция для начинающих

Виды электрических сигналов, отличие аналогового от цифрового

Характеристики антенн, усиление различных конструкций, их типы и область применения

GSM модуль для управления сигнализацией, котлом отопления, воротами, шлагбаумом в частном доме или на даче

Источник

Российские химики разработали полимерные катоды для сверхбыстрых аккумуляторов

Спрос на литий-ионные аккумуляторы постоянно растет, но сырье для их изготовления ограничено, и ученые ищут другие варианты этой технологии. Российские исследователи из Сколтеха, РХТУ и ИПХФ синтезировали новые катодные материалы на основе полимеров и испытали их в литиевых двухионных батареях. Они показали, что такие катоды могут выдерживать до 25,000 циклов работы, а также заряжаться за несколько секунд, что превосходит возможности современных литий-ионных аккумуляторов. Также с применением новых катодов могут быть созданы калиевые двухионные аккумуляторы, не использующие дорогостоящий литий. Результаты работы опубликованы в журнале Energy Technology.

Гасящие сопротивления (резисторы)

В схемах аппаратуры связи часто возникает необходимость подать на потребитель меньшее напряжение, чем дает источник. В этом случае последовательно с основным потребителем включают дополнительное сопротивление, на котором гасится избыток напряжения источника. Такое сопротивление называется гасящим.

Напряжение источника тока распределяется по участкам последовательной цепи прямо пропорционально сопротивлениям этих участков.

Рассмотрим схему включения гасящего сопротивления:

Полезной нагрузкой в этой цепи является лампочка накаливания, рассчитанная на нормальную работу при величине напряжения U_л= 80 в и тока I =20 ма

Напряжение на зажимах источника тока U=120 в больше U_л, поэтому если подключить лампочку непосредственно к источнику, то через нее пройдет ток, превышающий нормальный, и она перегорит.

Чтобы этого не случилось, последовательно с лампочкой включено гасящее сопротивление R _гас.

Расчет величины гасящего сопротивления при заданных значениях тока и напряжения потребителя сводится к следующему:

— определяется величина напряжения, которое должно быть погашено:

U_гас = 120 — 80 = 40в

определяется величина гасящего сопротивления

R_гас = 40 / 0,020 = 2000ом = 2 ком

Далее необходимо рассчитать мощность, выделяемую на гасящем сопротивлении по формуле

P = I 2 * R_гас

P = 0,020 2 * 2000 = 0,0004 * 2000 = 0,8вт

Зная величину сопротивления и расходуемую мощность, выбирают тип гасящего сопротивления

Источник