电阻网络的潜在差异

潜在的差异定义

考虑在均匀电场中从A到B移动电荷的任务。让这种运动反对电场。一些作品将由外部武力完成这笔费用,这项工作会将潜在的能量改为更高的价值。完成的工作量等于潜在能量的变化。潜在能量的这种变化将导致两个点A和B之间的电位差异。电位的这种差异称为电位差,并且在伏特(V)中测量。

电位差异由ΔV表示,被定义为两个点之间的电位或电压的差异。
如果VA是A和VB的电位是B的电位,那么从潜在差异的定义,

ΔVBA= VB - VA

例如,考虑以下电阻器R1。

施加在电阻器的一端(点A)的电位为8 V,电阻器的其他端部(点B)为5V。

两个点A和B之间的潜在差异是

vab = 8 - 5 = 3 V.

这也称为电阻器中的潜力。

电流以电荷形式的电路流动,而电位不会流动或移动。在两点之间施加潜在差异。

两点之间的潜在差异为伏特。Volt被定义为1欧姆(Ω)电阻的电位液滴,其中1个电流流过它。

因此

1伏= 1安培×1欧姆

v = i×r

根据欧姆的定律,在线电路中流动的电流与电路上的电位差成正比。因此,如果施加过电路的电位差异,则在电路中流动的电流更大。

例如,如果1Ω电阻的一侧处于8V的电位,另一侧为2V,则电阻器上的电位差为5 V.电阻流入电流

i = v / r = 5v /1Ω= 5放大器。

现在对于相同的1Ω电阻,如果在一端施加的电位从8V到12V升高,另一端将其从2V到4 V升起。然后电阻器上的电位差异现在为8 V。这种情况下电阻流入电阻的电流为8安培。

i = v / r = 8v /1Ω= 8放大器。

通常在电路中,较低的电位是地球或地面。该值通常被认为是0V。因此,电位差等于施加的电压。地球被认为是电路中的共同点。作为电路中的通用点的地球或地面的这一参考可用于易于理解电路。电位差也称为电压。

添加串联连接的电压以在电路中提供总电压。这可以在串联连接中的电阻中观察到这一点。如果v1,v2和v3串联连接,那么总电压VT由

V.T.= V1 + V2 + V3。

在并联连接的元件的情况下,它们两端的电压相等。这可以在并行教程中的电阻器中观察到这一点。

V.T.= v1 = v2 = v3。

潜在的差异例子

  1. 如果在电池的端子之间转移1500焦耳的潜在能量以在电池端子之间移动125库仑,则电位差是

ΔE= 1500 j

q = 125 c

电位差v =ΔE/ c

v = 1500/125 = 12焦耳/库仑= 12 v

2.考虑电阻10Ω的电阻。让电阻器的一端连接到15V的电位。让电阻器的另一端连接到5V的电位。流过电阻器的电流可以如下计算。

电阻器的两个端子分别在两个不同的电位I.e.15 V和5 V.让两个终端是A和B.因此A处于VA = 15V的电压,并且B处的电压是VB = 5V。然后A和B之间的电位差是电阻器两端的电压。

VAB = VA - VB = 15 - 5 = 10 V.

然后可以使用欧姆的法律计算流过电阻器的电流

i = vab / r = 10/10 = 1放大器。

分压器电路

串联连接的电阻用于产生分压器电路。分压器是线性电路,其输出电压是输入电压的一小部分。

具有2个电阻的简单分压器电路如下所示。

每个电阻串联连接的电位取决于电阻的值。分压器的原理是产生一个电压,该电压是输入电压的一部分。

以下电路用于显示多个输出电压的分压器原理。

这里,电阻器R1,R2,R3和R4串联连接。每个电阻器两端的输出电压都是公共点P.让串联电阻的等效电阻是RT。然后r.T.= R1 + R2 + R3 + R4。

让每个电阻的潜在差异为vR1.,V.R2.,V.R3.和V.R4.分别用于R1,R2,R3和R4。然后,上述电路可以产生4个不同的电压,这是电源电压V的分数。

分压器公式

典型分压器电路中的输出电压的值如下计算。

这里VIN是电源电压。我是电路中的电流,流过电阻。

让VR1成为电阻器R1和VR2上的电压降,是电阻器R2上的电压降。然后,这些单独的电压降的总和等于电路上的总电压,这是电源电压Vin。

Vin = VR1 + VR2 - - - 1

可以从欧姆法律计算各个电阻上的各个电压下降的方程。

VR1 = I×R1 - - - 2

和VR2 = I×R2 - - - 3

但电阻器R2两端的电压是VOUT。

因此Vout = I×R2 - - 4

因此,等式1,2和3

VIN = I×R1 + I×R2 = I×(R1 + R2) - - 5

但是在输出电压方面的电流I值可以使用等式4写入如下。

我= vout / r2 - - - 6

使用等式5和6

VOUT = VIN×(R -2 / R1 + R2)

因此Vout = Vin×R2 /(R1 + R2)

在具有多个输出的分压器电路的情况下,可以使用以下公式计算输出电压。

vx = v×(rx / req)

其中Vx是要找到的电压。

RX是输出电压的总电阻。

Rx的可能值是

p和p1之间的r1

P和P2之间的R1 + R2

P和P3之间的R1 + R2 + R3

P和P4之间的R1 + R2 + R3 + R4。

R.eq.是电阻串联连接的等效电阻。

R.eq.= R1 + R2 + R3 + R4

v是电源电压。

因此,可能的输出电压是

V1 = v×R1 / R.eq.

v2 = v×(r1 + r2)/ req.

V3 = V×(R1 + R2 + R3)/ req.

V4 = V×(R1 + R2 + R3 + R4)/ req.= V.

分压器示例

考虑以下分压器电路。

它由三个电阻组成,串联连接以产生两个输出电压。电源电压为240 V.

电阻的值是R1 =10Ω,R2 =20Ω和R3 =30Ω。

因此,电路的等效电阻是

R.eq.= R1 + R2 + R3 = 10 + 20 + 30 =60Ω。

现在可以计算出两种可能的输出电压如下

V.OUT1.= V×(R2 + R3)/ REQ

V.OUT1.= 240×(20 + 30)/ 60

V.OUT1.= 200 V.

V.OUT2.= V×R3 / REQ

V.OUT2.= 240×30/60

V.OUT2.= 120 V.

电路中的电流是

我= v / req.= 240/60 = 4安培。

因此,每个电阻器上的各个电压下降可以如下计算

V.R1.= I×R1 = 4×10 = 40 V.

V.R2.= I×R2 = 4×20 = 80 V.

V.R3.= I×R3 = 4×30 = 120 V。

分压器电路的应用

串联电阻将形成分压器电路。分压器原理是施加电位计的基础,其充当简单的电压调节器。

分压器电路用于感测电路。分压器电路形式的最常用的传感器是热敏电阻和光相关的电阻器。

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