如何计算电阻器上的电压(calculate voltage across a resistor)

在计算电阻器上的电压之前,首先要确定使用的是哪种电路。如果您需要复习基本术语或了解电路的一些帮助,请从第一部分开始。否则,请跳到您必须求解的电路类型。...

第1部分第1部分,共3部分:了解电路

  1. 1了解当前情况。让我们用一个类比来思考电流:想象你把一袋玉米粒倒进碗里。每个玉米粒都是一个电子,流入碗中的玉米粒流就是电流。当谈到流动时,你可以用每秒流动多少粒来描述它。当谈到电流时,你可以用安培(amps)或每秒流动的一定数量(非常大)的电子来测量它。
  2. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 1
  3. 2想想电荷。电子带有“负”电荷。这意味着它们吸引(或流向)带正电荷的物体,排斥(或远离)带负电荷的物体。因为它们都是负电的,所以电子总是试图推开其他电子,尽可能分散开来。
  4. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 2
  5. 3了解电压。电压测量两点之间的电荷差。差异越大,双方相互吸引的力度就越大。这里有一个日常电池的例子:电池内部发生化学反应,产生电子积聚。电子流向负端,而正端大部分保持为空。(这些被称为负极和正极端子。)持续时间越长,两端之间的电压越大。当你在正负两端之间连接一根导线时,负端的电子突然有了去处。它们朝正方向射出,产生电流。电压越大,每秒向正极移动的电子越多。
  6. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 3
  7. 4找出阻力。阻力就是它听起来的样子。电阻越大,电子越难穿透。这会减慢电流,因为每秒能通过的电子更少。电阻器是电路中增加电阻的任何东西。你可以在电子商店买到一个真正的“电阻器”,但在电路问题中,它可能代表一个灯泡或任何其他电阻。
  8. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 4
  9. 5记忆欧姆定律。电流、电压和电阻之间有一个非常简单的关系。把它写下来或记住;在解决电路问题时,你会经常使用它:电流=电压除以电阻这通常是这样写的:I=V/R思考当你增加V(电压)或R(电阻)时会发生什么。这与你在上述解释中所学到的相符吗?
  10. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 5

第2部分第2部分,共3部分:计算电阻器(串联电路)上的电压

  1. 1了解串联电路。串联电路很容易识别。这只是一圈电线,所有的东西都排成一行。电流流过整个回路,按顺序流过每个电阻器或元件。在电路的任何一点上,电流都是相同的。在计算电压时,电阻在电路上的位置无关紧要。你可以拿起电阻并移动它们,每个电阻上的电压仍然相同。我们将使用三个电阻串联的示例电路:R1、R2和R3。这是由12伏电池供电的。我们会找到每一个的电压。
  2. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 6
  3. 2计算总阻力。将电路上的所有电阻值相加。答案是串联电路的总电阻。例如,三个电阻器R1、R2和R3的电阻分别为2Ω(ohms)、3Ω和5Ω。总电阻为2+3+5=10欧姆。
  4. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 7
  5. 3.找到电流。使用欧姆定律来计算整个电路的电流。记住,串联电路中任何地方的电流都是相同的。一旦我们用这种方法计算电流,我们就可以用它来进行所有的计算。欧姆定律表示电流I=V/R。整个电路的电压为12伏,总电阻为10欧姆。答案是I=12/10=1.2安培。
  6. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 8
  7. 4调整欧姆定律,求解电压。通过基本代数,我们可以改变欧姆定律来求解电压而不是电流:I=V/RIR=VR/RIR=VV=IR
  8. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 9
  9. 5计算每个电阻器上的电压。我们知道电阻,我们知道电流,我们有我们的方程式。插入数字并求解。这是我们为所有三个电阻器解决的示例问题:R1上的电压=V1=(1.2A)(2Ω)=2.4伏。R2上的电压=V2=(1.2A)(3Ω)=3.6伏。穿过R3的电压=V3=(1.2A)(5Ω)=6.0伏。
  10. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 10
  11. 6检查你的答案。在串联电路中,所有答案之和必须等于总电压。把你计算的每个电压加起来,看看你是否得到了整个电路的电压。如果没有,请回去检查错误。在我们的例子中,2.4+3.6+6.0=12伏,整个电路的电压。如果你的答案有点不正确(例如,11.97而不是12),你可能会在某个时候舍入一个数字。你的答案仍然正确。记住,电压测量电荷的差异,或电子的数量。想象一下,当你沿着电路行进时,你看到了多少新的电子。如果你正确计算它们,你将得到从头到尾电子的总变化。
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第3部分第3部分,共3部分:计算电阻器(并联电路)上的电压

  1. 1了解并联电路。想象一下,一根电线离开电池的一端,然后分裂成两条独立的电线。这两根电线互相平行,然后在到达电池的另一端之前再次连接。如果左侧导线上有一个电阻器,右侧导线上有一个电阻器,则这两个电阻器“并联”连接并联电路中可以有任意数量的导线。这些指令仍然适用于分裂成100根导线并重新连接在一起的电路。
  2. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 12
  3. 2思考电流如何流动。在并联电路中,电流流过每个可用路径。电流将流过左边的导线,穿过左边的电阻器,到达另一端。同时,电流将流过右边的导线,穿过右边的电阻器,到达末端。电流的任何部分都不会加倍或流过两个并联电阻器。
  4. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 13
  5. 3使用总电压找出每个电阻器上的电压。如果你知道整个电路的电压,答案就出奇地简单。每条并联导线的电压与整个电路的电压相同。假设一个带有两个并联电阻器的电路由一个6伏电池供电。左电阻器上的电压为6伏,右电阻器上的电压为6伏。有多少阻力都无关紧要。要了解原因,请回想上文所述的串联电路:记住,在串联电路中增加电压降总是会导致整个电路的总电压。将电流的每一条路径看作一个串联电路。同样的道理也适用于这一点:如果你把所有的电压降加起来,你将得到总电压。由于通过两根导线的电流只通过一个电阻器,因此该电阻器上的电压必须等于总电压。
  6. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 14
  7. 4计算电路的总电流。如果问题没有告诉你电路的总电压是多少,你需要再完成几个步骤。首先查找通过电路的总电流。在并联电路中,总电流等于通过每个并联路径的电流之和。数学术语:Itotal=I1+I2+I3。。。如果你不理解这一点,想象一下一条水管被分成两条路。总的水流量就是每个管道中的水流量加在一起。
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  9. 5计算电路的总电阻。电阻器在并联电路中没有那么有效,因为它们只阻断沿着一条导线的电流。事实上,电线越多,电流越容易通过。为了求出总阻力,在这个方程中求解Rtotal:1/Rtotal=1/R1+1/R2+1/R3。。。例如,一个电路有一个2欧姆和一个4欧姆的电阻并联。1/r总计=1/2+1/4=3/4→ 1=(3/4)Rtotal→ Rtotal=1/(3/4)=4/3=~1.33欧姆。
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  11. 6从你的答案中找出电压。记住,一旦我们找到电路的总电压,我们就已经找到了任何一条平行线的电压。用欧姆定律求解整个电路。这里有一个例子:一个电路有5安培的电流流过。总电阻为1.33欧姆。根据欧姆定律,I=V/R,因此V=IRV=(5A)(1.33Ω)=6.65伏。
  12. Image titled Calculate Voltage Across a Resistor Step 17
  • 电阻器上的电压通常被称为“压降”
  • 如果你有一个复杂的电路,包括串联电阻和并联电阻,选择附近的两个电阻。根据需要,使用并联或串联电阻器的规则,找出它们之间的总电阻。现在你可以把它们当作一个电阻。继续这样做,直到你有一个简单的电路,电阻并联或串联。
  • 理解术语:电路——由导线连接的元件(如电阻器、电容器和电感器)组成,其中电流可以通过电阻器——可以减少或抵抗电流的元件——流入导线的电荷;单位:安培,AVoltage–单位电荷所做的功;单位:电压,VResistance–测量元件对电流的阻力;单位:欧姆,Ω
  • 发表于 2022-05-18 10:34
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  • 分类:教育

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