Hoe weerstande werk en hul toepassings in stroombane

'n Weerstand is 'n algemene elektroniese komponent wat die grootte en rigting van stroom beperk. Weerstande werk deur die weerstandseienskappe van 'n materiaal te ontgin, dit is hoe goed dit die vloei van elektrisiteit blokkeer. Die weerstandseenheid is ohm (Ω), en die grootte van die weerstand hang af van die tipe, vorm en temperatuur van die materiaal. Die weerstandswaarde van 'n weerstand word gewoonlik geïdentifiseer deur 'n kleurstrepieskode of nommer, en verskillende kleure verteenwoordig verskillende waardes.

Weerstande word wyd in stroombane gebruik. Hulle kan funksies soos stroombeheer, spanningsverdeling, filtering, vooroordeel en passing realiseer. Stroombeheer is die mees basiese funksie van 'n weerstand. Dit kan die grootte van die stroom aanpas volgens Ohm se wet (V=IR), waar V die spanning is, I die stroom en R die weerstand is. Byvoorbeeld, as daar 'n 5V-kragtoevoer en 'n 0Ω-weerstand in 'n stroombaan is, is die stroom deur die weerstand 5V/100Ω=0.05A, of 50mA. As die weerstand vervang word met 0Ω$, word die stroom 5V/200Ω=0.025A, wat 25mA is. Op hierdie manier kan die grootte van die stroom beheer word deur die weerstandswaarde van die weerstand te verander.

Weerstande kan ook gebruik word om ander komponente in die stroombaan te beskerm. Byvoorbeeld, as daar 'n 5V-kragtoevoer en 'n 1Ω-weerstand in 'n stroombaan is, dan is die stroom deur die weerstand 5V/1Ω=5A, wat dalk te groot is. , wat veroorsaak dat die stroombaan oorverhit of beskadig word. Om hierdie situasie te vermy, kan jy 'n geskikte weerstand by die stroombaan voeg, soos 0Ω$, dan sal die stroom verminder word tot 5V/100Ω=0.05A, wat 50mA is, en sodoende die veiligheid van die stroombaan beskerm.

Weerstande kan ook gebruik word om spanning te verdeel, dit wil sê verdeel een spanning in twee of meer verskillende spannings. Dit maak gebruik van die spanningsverdelingswet van die weerstand, wat beteken dat as daar twee of meer weerstande in serie in 'n stroombaan is, die spanning van die kragtoevoer na elke weerstand versprei sal word in verhouding tot die weerstand. Byvoorbeeld, as 'n stroombaan 'n 10V-kragtoevoer en twee weerstande het, een 100Ω en een 200Ω, dan is die spanning oor die 100Ω-weerstand 10V imes 100Ω/(100Ω+200Ω)=3.33V, die spanning op die 200Ω-weerstand is 10V imes 200Ω/(100Ω+200Ω)=6.67V. Op hierdie manier kan jy twee verskillende spannings vir verskillende doeleindes kry.

Weerstande kan ook gebruik word vir filtering, wat is om geraas of interfererende seine van 'n stroombaan te verwyder. Dit gebruik 'n kombinasie van weerstande en kapasitors of induktors om 'n laagdeurlaat-, hoëdeurlaat-, banddeurlaat- of bandverwerpingsfilter te vorm. 'n Laagdeurlaatfilter laat slegs lae-frekwensie seine verbygaan, 'n hoëdeurlaatfilter laat slegs hoëfrekwensieseine verbygaan, 'n banddeurlaatfilter laat slegs 'n sekere reeks frekwensieseine slaag, en 'n bandstopfilter blokkeer slegs 'n sekere reeks frekwensies. frekwensie sein slaag. Byvoorbeeld, as 'n stroombaan 'n 100Ω-weerstand en 'n 1μF-kapasitor parallel het, dan is die stroombaan 'n laagdeurlaatfilter, en sy afsnyfrekwensie is 1/(2pi RC) = 1.59kHz, dit wil sê slegs frekwensies onder Slegs seine by 1.59kHz kan deurgaan, en seine bo 1.59kHz sal uitgefiltreer word.

Weerstande kan ook gebruik word om vooroordeel te gee, dit wil sê om 'n stabiele bedryfsspanning of stroom vir sekere komponente in 'n stroombaan te verskaf. Dit gebruik die spanningsverdelingsfunksie van die weerstand om 'n geskikte voorspanning of stroom vir die transistors, diodes, opampères en ander komponente in die stroombaan te verskaf om hulle in normale werkstoestand te hou. Byvoorbeeld, as daar 'n 10V-kragtoevoer en 'n 100Ω-weerstand in 'n stroombaan is, sal daar 'n spanning van 10V oor die weerstand wees. As die basis van 'n transistor aan die een kant van die weerstand gekoppel is, sal die basis van die transistor Die spanning is 10V, wat die transistor aanskakel.

Weerstande kan ook gebruik word om te pas, dit wil sê, die weerstande van verskillende dele van 'n stroombaan is gelyk of soortgelyk om die doeltreffendheid en stabiliteit van die stroombaan te verhoog. Dit maak gebruik van die weerstand se impedansie-eienskappe, dit wil sê hoeveel die weerstand AC-seine blokkeer. Impedansie word ook in ohm (Ω) gemeet, en die grootte daarvan hang af van die frekwensie van die sein en die induktansie of kapasitansie van die weerstand. Die impedansie van 'n weerstand kan bereken word met behulp van Ohm se wet (V=IZ), waar V spanning is, I stroom en Z impedansie is. Byvoorbeeld, as 'n stroombaan 'n 10V AC-bron en 'n 100Ω-weerstand het, is die stroom deur die weerstand 10V/100Ω = 0.1A, ongeag die frekwensie van die bron. As jy 'n 100Ω las aan die een kant van die weerstand koppel, dan word die stroombaan ooreenstem en kan die krag van die kragtoevoer ten volle na die las oorgedra word. As die impedansie van die las nie 100Ω is nie, dan is die stroombaan nie ooreenstem nie, en 'n deel van die krag van die kragtoevoer sal teruggereflekteer word, wat stroombaanverlies en interferensie veroorsaak.

Om op te som, die werkbeginsel van 'n weerstand is om die weerstandseienskappe van die materiaal te gebruik om die stroom te beperk en te versprei. Weerstande word wyd in stroombane gebruik. Hulle kan stroombeheer, spanningsverdeling, filtering, vooroordeel, passing en ander funksies realiseer, wat die ontwerp en optimalisering van stroombane vergemaklik. Om te verstaan hoe weerstande werk en die basiese beginsels van stroombane kan ons help om elektroniese toestelle beter te verstaan en te gebruik.