Teorya ng circuit ng DC

Ano ang DC?

Sa elementarya, nalaman natin na ang lahat ay gawa ng mga atomo. Ito ay isang produkto ng tatlong mga particle: Elektron, Proton at Neutron. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan na Neutron ay walang anumang singil samantalang ang mga Proton ay positibo at ang mga Elektron ay negatibo.

Sa atom, ang mga electron proton at neutron ay mananatiling magkasama sa isang matatag na pormasyon, ngunit kung sa pamamagitan ng anumang panlabas na proseso ang mga electron ay nahiwalay mula sa mga atomo ay palaging gugustuhin nilang manirahan sa nakaraang posisyon sa gayon lilikha ito ng atraksyon patungo sa mga proton. Kung gagamitin namin ang mga libreng elektron at itulak ito sa loob ng isang konduktor na bumubuo ng isang circuitry, ang potensyal na pagkahumaling ay gumagawa ng potensyal na pagkakaiba.

Kung ang daloy ng electron ay hindi nagbabago ng kanyang landas at nasa unidirectional na daloy o paggalaw sa loob ng isang circuit ito ay tinatawag na DC o Direct Current. Ang DC Voltage ay ang pare-pareho na mapagkukunan ng boltahe.

Sa kaso ng Direktang Kasalukuyang, ang polarity ay hindi kailanman babaligtarin o mabago patungkol sa oras, samantalang ang daloy ng kasalukuyang maaaring mag-iba sa oras.

Tulad ng sa katotohanan, walang perpektong kondisyon. Sa kaso ng circuit kung saan dumadaloy ang mga libreng electron, totoo rin ito. Ang mga libreng elektron ay hindi umaagos nang nakapag-iisa, dahil ang mga nagsasagawa ng mga materyales ay hindi perpekto upang hayaang malayang dumaloy ang mga electron. Kinokontra nito ang daloy ng electron ng isang tiyak na tuntunin ng paghihigpit. Para sa isyung ito, ang bawat electronics / electrical circuit ay binubuo ng tatlong pangunahing mga indibidwal na dami na tinawag bilang VI R.

• Boltahe (V)
• Kasalukuyang (I)
• At Paglaban (R)

Ang tatlong mga bagay na ito ay ang pangunahing pangunahing mga dami na lumilitaw halos sa lahat ng mga kaso kapag nakakita o naglalarawan kami ng isang bagay o gumagawa ng isang bagay na nauugnay sa Elektrikal o Elektronika. Pareho silang magkakaugnay ngunit nag-denote sila ng tatlong magkakahiwalay na bagay sa Electronics o Electrical Fundamentals.

Ano ang Kasalukuyan?

Tulad ng naunang nakasaad, ang mga libreng pinaghiwalay na electron ay dumadaloy sa loob ng circuitry; ang daloy ng mga electron (singil) na ito ay tinatawag na Kasalukuyan. Kapag ang isang mapagkukunan ng boltahe ay inilapat sa isang circuit, ang mga negatibong particle ng singil ay patuloy na dumadaloy sa isang pare-parehong rate. Ang kasalukuyang ito ay sinusukat sa Amperes ayon sa bawat yunit ng SI at naitukoy bilang I o i. Tulad ng yunit na ito ng 1 Ampere ay ang dami ng kuryente na dala sa 1 segundo. Ang batayang yunit ng singil ay coulomb.

Ang 1A ay 1 coulomb ng singil na dinala sa isang circuit o conductor sa 1 segundo. Kaya ang Formula ay

1A = 1 C / S

Kung saan, ang C ay tinukoy bilang coulomb at ang S ay pangalawa.

Sa praktikal na sitwasyon, ang mga electron ay dumadaloy mula sa negatibong mapagkukunan patungo sa positibong mapagkukunan ng supply ng kuryente, ngunit para sa mas mahusay na nauugnay sa circuit na nauunawaan ang maginoo na kasalukuyang daloy ay ipinapalagay na ang kasalukuyang daloy mula sa positibo hanggang sa negatibong terminal.

Sa ilang mga diagram ng circuit, madalas naming makikita na ang ilang mga arrow na may I o i ay itinuturo ang daloy ng mga alon, na kung saan ay ang maginoo na daloy ng kasalukuyang. Makikita namin ang paggamit ng kasalukuyang sa Wall switch board bilang "Maximum 10 Ampere na rate" o sa charger ng telepono na "maximum na kasalukuyang singil ay 1 Ampere " atbp.

Ginagamit din ang kasalukuyang bilang unlapi na may sub maraming bilang Kilo amps (10 ³ V), milli-amps (10 ^-3 A), micro-amps (10 ^-6 A), nano-amps (10 ^-9 A) atbp.

Ano ang Boltahe?

Ang boltahe ay ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos ng isang circuit. Ipinaaalam nito ang potensyal na enerhiya na nakaimbak bilang singil sa kuryente sa isang punto ng suplay ng kuryente. Maaari nating tukuyin o sukatin ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng anumang dalawang puntos sa mga circuit node, kantong atbp.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos na tinawag bilang potensyal na pagkakaiba o pagbagsak ng boltahe.

Ang pagbagsak ng Boltahe o potensyal na pagkakaiba ay sinusukat sa Volts na may simbolo ng V o v. Higit na Boltahe ay nangangahulugan ng higit na kapasidad at higit na paghawak sa singil.

Tulad ng inilarawan bago ang mapagkukunan ng Constant Voltage ay tinatawag bilang DC boltahe. Kung ang Boltahe ay nagbabago pana-panahon sa oras, ito ay isang AC Boltahe o alternating Kasalukuyang.

Ang isang Volt ay sa pamamagitan ng kahulugan, ang pagkonsumo ng enerhiya ng isang joule bawat electric charge ng isang coulomb. Ang relasyon ay tulad ng inilarawan

V = Potensyal na Enerhiya / Pagsingil O 1V = 1 J / C

Kung saan, si J ay tinukoy bilang Joule at C ay coulomb.

Ang isang boltahe na pagbagsak ng boltahe ay nangyayari kapag ang isang kasalukuyang 1 am na daloy sa pamamagitan ng paglaban ng 1 ohm.

1V = 1A / 1R

Kung saan ang A ay Ampere at ang R ay paglaban sa ohm.

Ginamit din ang boltahe bilang isang unlapi na may sub-maramihang Kilovolt (10 ³ V), milivolt (10 ^-3 V), micro-volt (10 ^-6 V), nano-volt (10 ^-9 V) atbp Boltahe din naitala bilang negatibong boltahe pati na rin positibong boltahe.

Karaniwang matatagpuan ang boltahe ng AC sa mga outlet ng bahay. Sa India ito ay 220V AC, sa USA ito ay 110V AC atbp. Maaari tayong makakuha ng boltahe ng DC sa pamamagitan ng pag-convert sa AC sa DC o mula sa Mga Baterya, Solar Panel, Iba't ibang mga yunit ng supply ng kuryente pati na rin mga charger ng telepono. Maaari din nating mai-convert ang DC sa AC gamit ang Inverters.

Napakahalagang alalahanin na ang Boltahe ay maaaring umiiral nang walang kasalukuyang ito ay ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng dalawang puntos o potensyal na pagkakaiba ngunit ang kasalukuyang hindi maaaring dumaloy nang walang anumang pagkakaiba sa boltahe sa pagitan ng dalawang puntos.

Ano ang Paglaban?

Tulad ng sa mundong ito, walang perpekto, ang bawat materyal ay may tiyak na detalye na lalabanan ang daloy ng mga electron kapag dumadaan mula rito. Ang Kapasidad ng paglaban ng isang materyal ay ang paglaban nito na sinusukat sa Ohms (Ω) o Omega. Parehas sa Kasalukuyang at boltahe, ang paglaban ay mayroon ding unlapi para sa sub-maramihang tulad ng Kilo-ohms (10 ³ Ω), mili-ohms (10 ^-3 Ω), mega-ohms (10 ⁶ Ω) atbp. Hindi masusukat ang paglaban sa negatibo; ito ay isang positibong halaga lamang.

Inaalam ng pagtutol kung ang materyal na kung saan dumadaan ang kasalukuyang ay isang mahusay na konduktor ay nangangahulugang mababang pagtutol o isang masamang konduktor ay nangangahulugang mataas na pagtutol. Ang 1 Ω ay isang napakababang paglaban kumpara sa 1M Ω.

Kaya, may mga materyales na napakababang paglaban at mahusay na konduktor ng kuryente. Tulad ng, tanso, Ginto, pilak, Aluminium atbp Sa kabilang banda maraming mga materyales na mayroong napakataas na pagtutol sa gayon isang masamang conductor ng kuryente tulad ng Salamin, Kahoy, Plastik, at dahil sa mataas na pagtutol at hindi magagandang kuryente sa pagsasagawa ng mga kakayahan, sila ay pangunahin na ginagamit para sa layunin ng pagkakabukod bilang isang insulator.

Gayundin, ang mga espesyal na uri ng mga materyales na malawakang ginagamit sa electronics para sa mga espesyal na kakayahan upang magsagawa ng kuryente sa pagitan ng masama at mahusay na conductor, Ito ay semiconductors, ang pangalan ay nagpapahiwatig ng likas na katangian, semi-conductor. Ang mga transistor, diode, Integrated circuit ay ginawa gamit ang semiconductor. Ang germanium at silikon ay malawakang ginagamit na materyal na semiconductor sa bahaging ito.

Tulad ng tinalakay bago ang paglaban ay hindi maaaring maging negatibo. Ngunit ang paglaban ay may dalawang partikular na mga segment, ang isa ay nasa linear segment at ang isa ay nasa segment na hindi liner. Maaari kaming mag-apply ng tiyak na hangganan na may kaugnayan sa pagkalkula ng matematika upang kalkulahin ang kapasidad ng paglaban ng linear na paglaban, sa kabilang banda na hindi linear na segment na paglaban ay walang tamang kahulugan o mga relasyon sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang daloy sa pagitan ng mga resistor na ito.

Batas sa Ohms at Relasyong VI:

Si Georg Simon Ohm aka Georg Ohm ay isang German physicist na natagpuan ang isang proporsyonal na ugnayan sa pagitan ng Pag-drop ng Boltahe, Paglaban at Kasalukuyan. Ang ugnayan na ito ay kilala bilang Ohms Law.

Sa kanyang paghanap, nakasaad na ang kasalukuyang dumadaan sa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa boltahe sa kabila nito. Kung i-convert natin ang paghahanap na ito sa pagbuo ng matematika makikita natin iyon

Kasalukuyang (Ampere) = Boltahe / Paglaban I (Ampere) = V / R

Kung alam natin ang anuman sa dalawang mga halaga mula sa tatlong mga nilalang, mahahanap natin ang pangatlo.

Mula sa pormula sa itaas, mahahanap namin ang tatlong mga nilalang, at ang pormula ay: -

Boltahe	V = I x R	Ang output ay magiging Boltahe sa Bolta (V)
Kasalukuyang	Ako = V / R	Ang output ay Kasalukuyan sa Ampere (A)
Paglaban	R = V / I	Ang output ay magiging Paglaban sa Ohm (Ω)

Tingnan natin ang pagkakaiba ng tatlong ito gamit ang isang circuitry kung saan ang load ay paglaban at Am-meter ay ginagamit upang sukatin ang Kasalukuyan at ang Volt-meter ay ginagamit upang sukatin ang boltahe.

Sa imahe sa itaas, isang Ammeter na konektado sa serye at nagbibigay ng kasalukuyang sa resistive load, sa kabilang banda isang volt meter na konektado sa buong mapagkukunan upang masukat ang boltahe.

Mahalagang tandaan na ang isang ammeter ay kailangang 0 paglaban tulad ng dapat itong magbigay ng 0 paglaban sa kasalukuyang dumadaloy dito, at para mangyari ito, isang perpektong 0 ohm ammeter ay konektado sa serye, ngunit dahil ang boltahe ay ang potensyal na pagkakaiba ng dalawang mga node, ang voltmeter ay konektado sa parallel.

Kung babaguhin natin ang kasalukuyang pinagmulan ng boltahe o ang boltahe ng mapagkukunan ng boltahe o ang paglaban ng pag-load sa kabuuan ng mapagkukunan nang linear at pagkatapos ay sukatin ang mga yunit, makagawa kami sa ibaba ng resulta:

Sa graph na ito Kung R = 1 kung gayon ang kasalukuyang at Boltahe ay tataas nang proporsyonal. V = I x 1 o V = I. kaya kung ang pagtutol ay naayos pagkatapos ang boltahe ay tataas sa kasalukuyan o sa kabaligtaran.

Ano ang kapangyarihan?

Ang kuryente ay nilikha o natupok, sa isang electronic o electrical circuitry ginagamit ang rating ng kuryente upang magbigay ng impormasyon tungkol sa kung gaano karaming lakas ang kinakain ng circuitry upang makagawa ng wastong paglabas nito.

Alinsunod sa panuntunan ng kalikasan, ang Enerhiya ay hindi maaaring sirain, ngunit maaari itong ilipat, tulad ng enerhiya na Elektriko na ginawang mekanikal na Mekaniko kapag ang Elektrisidad ay inilapat sa isang Motor, o Elektrikong enerhiya na na-convert sa init kapag inilapat sa isang Heater. Sa gayon ang isang Heater ay nangangailangan ng Enerhiya, na kung saan ay kapangyarihan, upang magbigay ng wastong pagwawaldas ng init, ang lakas na iyon ay na-rate na lakas ng heater sa maximum na output.

Ang kapangyarihan ay sinisimbolo ng simbolo ng W at sinusukat ito sa WATT.

Ang lakas ay ang multiply na halaga ng boltahe at kasalukuyang. Kaya, P = V x I

Kung saan, ang P ay kapangyarihan sa watt, ang V ay Boltahe at ako ay Ampere o kasalukuyang daloy.

Mayroon din itong sub prefix tulad ng Kilo-Watt (10 ³ W), mili-Watt (10 ^-3 W), mega-Watt (10 ⁶ W) atbp.

Tulad ng Ohms Law V = I x R at ang Power Law ay P = V x I, kaya mailalagay natin ang halaga ng V sa power law gamit ang V = I x R formula. Kung gayon ang kapangyarihan ng batas ay magiging

P = I * R * I O P = I ² R

Sa pamamagitan ng pag-aayos ng parehong bagay maaari kaming makahanap ng kahit isang bagay kapag ang iba ay hindi magagamit, ang mga formula ay muling ayusin sa ibabang matrix:

Kaya't ang bawat segment ay binubuo ng tatlong mga formula. Sa alinman sa mga kaso kung ang paglaban ay naging 0 kung gayon ang kasalukuyang magiging kawalang-hanggan, ito ay tinatawag na kundisyon ng maikling-circuit. Kung ang Boltahe ay naging 0 pagkatapos ang kasalukuyang wala at ang wattage ay magiging 0, kung ang kasalukuyang naging 0 pagkatapos ang circuit ay nasa bukas na kalagayan ng circuit kung saan ang boltahe ay naroroon ngunit hindi ang kasalukuyang gayon muli ang wattage ay magiging 0, Kung ang wattage ay 0 kung gayon walang kapangyarihan ang gugugol o magagawa ng circuitry.

Konsepto ng Daloy ng elektron

Mga kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng mga atraksyon ng singil. Sa katotohanan, dahil ang mga Elektron ay negatibong maliit na butil at dumadaloy sila mula sa negatibong terminal patungo sa positibong terminal ng pinagmulan ng kuryente. Kaya't sa aktwal na circuitry, kasalukuyang daloy ng elektron mula sa negatibong terminal patungo sa positibong terminal, Ngunit sa maginoo na kasalukuyang daloy tulad ng inilarawan namin bago namin ipinapalagay na ang kasalukuyang dumadaloy mula sa positibo hanggang sa negatibong terminal. Sa susunod na imahe ay madaling maunawaan natin ang daloy ng kasalukuyang.

Anuman ang direksyon, walang epekto sa kasalukuyang daloy sa loob ng isang circuitry, Mas madaling maunawaan ang maginoo na kasalukuyang daloy mula positibo hanggang negatibo. Ang solong direksyon Kasalukuyang daloy ay DC o Direktang Kasalukuyan at kung aling kahalili ng direksyon nito na tinatawag na alternating Kasalukuyan o AC.

Mga Praktikal na Halimbawa

Tingnan natin ang dalawang halimbawa upang higit na maunawaan ang mga bagay.

1. Sa circuit na ito, ang isang mapagkukunang 12V DC ay konektado sa isang 2 a load, kalkulahin ang konsumo ng kuryente ng circuit?

Sa circuit na ito, ang kabuuang paglaban ay resistensya sa pag-load kaya ang R = 2 at ang input voltage supply ay 12V DC kaya ang V = 12V. Ang kasalukuyang daloy sa circuitry ay magiging

I = V / R I = 12/2 = 6 Amperes

Tulad ng Wattage (W) = Boltahe (V) x Ampere (A) ang kabuuang wattage ay 12 x 6 = 72Watt.

Maaari din nating kalkulahin ang halaga nang walang Ampere.

Wattage (W) = Power = Boltahe ² / Resistance Power = 12 ² /2 = 12 * 12/2 = 72 wat

Anuman ang ginamit na formula, ang output ay magiging pareho.

2. Sa circuit na ito ng kabuuang pagkonsumo ng kuryente sa kabuuan ng pagkarga ay 30 Watt, kung ikinonekta natin ang supply ng 15V DC, gaano karaming kasalukuyang kinakailangan?

Sa circuitry na ito ang kabuuang paglaban ay hindi kilala. Ang input boltahe ng suplay ay 15V DC kaya ang V = 15V DC at ang kuryente na dumadaloy sa pamamagitan ng circuitry ay 30W, Kaya, ang P = 30W. Ang kasalukuyang daloy sa circuitry ay magiging

I = P / VI = 30/15 2 Amperes

Kaya, Pagpapatakbo ng circuitry sa 30W, kailangan namin ng 15V DC na mapagkukunan ng kuryente na may kakayahang maghatid ng 2 Ampere ng kasalukuyang DC o higit pa habang ang circuitry ay nangangailangan ng kasalukuyang 2Amp.