Расчет падения напряжения на резисторе: Как рассчитать падение напряжения на резисторах? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Как рассчитать падение напряжения на резисторах?

Главная » Познавательное

Познавательное

Автор Савельев Николай На чтение 3 мин Просмотров 4.7к. Опубликовано 15.12.2020 Обновлено 16.12.2020

Простая электрическая цепь состоит из источника питания, проводников и сопротивлений. На практике же электроцепи редко бывают простыми и включают в себя несколько различных ответвлений и повторных соединений.

В больших масштабах в роли сопротивлений может выступать бытовая техника, осветительные приборы и другие потребители. Давайте разберемся, что происходит с током и напряжением на каждом таком потребителе или резисторе с точки зрения электротехники.

Содержание

Основы электротехники
Два типа схем в электротехнике
Последовательная цепь
Параллельная цепь
Падение напряжения в последовательной цепи
Падение напряжения в параллельной цепи

Основы электротехники

Закон Ома гласит, что напряжение равно силе тока умноженной на сопротивление. Это может относиться к цепи в целом, участку цепи или к конкретному резистору. Самая распространенная форма этого закона записывается:

U=IR

Два типа схем в электротехнике

Последовательная цепь

Здесь ток протекает по одному проводнику. Независимо от того, какие сопротивления встречаются на его пути, просто суммируйте их, чтобы получить общее сопротивление цепи в целом:

R_о = R₁ + R₂ + … + R_N (последовательная цепь)

Последовательная цепь

Параллельная цепь

В этом случае проводник разветвляется на два или более других проводника, на каждом из которых имеется своё сопротивление. В этом случае полное сопротивление определяется как:

1/R_о = 1/R₁ + 1/R₂ + … + 1/R _N (параллельная цепь)

Параллельная цепь

Если взглянуть на эту формулу, можно сделать вывод, что добавляя сопротивления одинаковой величины, вы уменьшаете сопротивление цепи в целом. Согласно закону Ома это фактически увеличивает ток!

Если это кажется нелогичным, представьте себе поток автомобилей, которые выезжают с парковки через один шлагбаум и тот же самый поток который выезжает со стоянки, которая имеет несколько выездов. Несколько выездов явно увеличит поток покидающих стоянку машин.

Падение напряжения в последовательной цепи

Если вы хотите найти падение напряжения на отдельных резисторах в цепи, выполните следующие действия:

Рассчитайте общее сопротивление, сложив отдельные значения R.
Рассчитайте ток в цепи, который одинаков для каждого резистора, поскольку в цепи только один проводник.
Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома.

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены последовательно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом. Чему равно падение напряжения на каждом резисторе?

Схема для решения задачи на последовательно подключенное сопротивление

Сначала рассчитаем общее сопротивление: 4 + 2 + 6 = 12 Ом.
Далее рассчитываем ток: 24 В / 12 Ом = 2 А
Теперь используем ток, чтобы вычислить падение напряжения на каждом резисторе. Используя Закон Ома (U = IR) для каждого резистора, получим значения R₁, R₂ и R₃ равными 8 В, 4 В и 12 В соответственно.

Падение напряжения в параллельной цепи

Пример: источник питания 24 В и три резистора подключены параллельно, где R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом и R₃ = 6 Ом, как и в предыдущей схеме. Чему будет равно падение напряжения на каждом резисторе?

Схема для решения задачи на паралельно подключенное сопротивление

В этом случае все проще: независимо от значения сопротивления падение напряжения на каждом резисторе одинаково. Это означает, что падение напряжения на каждом из них — это просто общее напряжение цепи, деленное на количество резисторов в цепи, или 24 В / 3 = 8 В.

Применяя эти несложные правила вы сможете рассчитать падение напряжения даже в сложной цепи, достаточно лишь разделить её на простые участки.

Оцените автора

Калькулятор падение напряжения на резисторе

При последовательном соединении резисторов конец одного из них соединяется с началом следующего. В такой схеме через все резистивные элементы протекает одинаковый ток I, но падение напряжения на каждом из них пропорционально величине сопротивления. Для расчета электрических величин в схемах используется сложение сопротивлений всех элементов в последовательной цепи для получения суммарной величины, как показано на рисунке:. Данный онлайн калькулятор позволяет выполнять расчет суммарного сопротивления для последовательно соединенных элементов цепи.

Поиск данных по Вашему запросу:

Калькулятор падение напряжения на резисторе

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Калькулятор расчета резистора для светодиода

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля по формуле и таблице

Калькулятор расчета делителя напряжения

Расчёт сопротивления для понижения напряжения

Расчет резисторов для светодиодов

Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет резистора для светодиода

Калькулятор расчета резистора для светодиода

Светодиодные устройства широко используются в самых разнообразных приборах для освещения, сигнализации и декора как бытовых, так и производственных объектов. Чтобы светодиод не перегорел в процессе эксплуатации, необходимо снизить величину подаваемого на него напряжения посредством введения в его цепь дополнительного резистора. Для определения подходящего по параметрам резистивного элемента используется онлайн калькулятор.

Чтобы произвести все необходимые расчеты необходимо внести в соответствующие поля калькулятора такие данные:. После чего онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода выдаст вам значение омического сопротивления резистора, наиболее приближенный номинал из существующих моделей, минимальную мощность этого резистора и общий расход мощности в цепи. Как видите на рисунке, элементы подключены последовательно друг относительно друга.

В случае если у вас нет резистора нужного вам номинала, его можно заменить несколькими параллельно или последовательно соединенными, чтобы получить нужную величину эквивалентного сопротивления. Тип соединения: Один светодиод Последовательное соединение Параллельное соединение Напряжение питания: Вольт Прямое напряжение светодиода: Вольт Ток через светодиод: Милиампер Количество светодиодов: шт.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:. Вам также может быть интересно. Комментарии и отзывы Добавить комментарий Отменить ответ. Политика конфиденциальности Пользовательское соглашение О нас Карта сайта. Один светодиод Последовательное соединение Параллельное соединение.

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Часто при изготовлении разнообразных устройств возникает необходимость использовать светодиоды и светодиодные индикаторы. Подключение светодиода к источнику питания выполняется, как правило, через ограничивающий ток резистор гасящий резистор. Ниже описаны принципы и формулы для расчета гасящего резистора, а также небольшой калькулятор для быстрого подсчета. Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания. Как видим из схемы, ток I через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде VS-VL. Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора R , при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Калькулятор расчета делителя напряжения поможет вам рассчитать а падение напряжения на каждом резисторе согласно закону Ома будет.

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля по формуле и таблице

Электрические расчеты. Понятия и формулы. Если в электрической цепи только одно сопротивление r, все напряжение источника Uист падает на этом сопротивлении. Напряжение источника питания равно сумме падений напряжения в цепи 2-й закон Кирхгофа. Напряжение между точками 1 и 2 лампочки см. Лампочка светит нормально, если через нее проходит номинальный ток или если между точками 1 и 2 номинальное напряжение номинальные ток и напряжение указываются на лампочке. Две одинаковые лампочки на напряжение 2,5 В и ток 0,3 А соединены последовательно и подключены к карманной батарее с напряжением 4,5 В.

Калькулятор расчета делителя напряжения

Есть другой способ снижения напряжения на нагрузке, но только для цепей постоянного тока. Про смотри здесь. Вместо дополнительного резистора используют цепочку из последовательно включенных, в прямом направлении, диодов. На германиевом диоде падает напряжение 0,5 — 0,7 В, на кремниевом от 0,6 до 1,2 Вольта. Исходя из того, на сколько вольт нужно понизить напряжение на нагрузке, включают соответствующее количество диодов.

Расчёт сопротивления для понижения напряжения

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента — это сама схема и формула расчета. Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал. Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения Uin как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2.

Расчет резисторов для светодиодов

Делитель напряжения позволяет получить пониженное напряжение. Рассмотрим, как работает делитель напряжения на резисторах и предоставим онлайн калькулятор делителя. Делитель напряжения на резисторах — это схема, позволяющая получить из высокого напряжения пониженное напряжение. Используя всего два резистора, мы можем создать любое выходное напряжение, составляющее меньшую часть от входного напряжения. Делитель напряжения является фундаментальной схемой в электронике и робототехнике. Для начала рассмотрим электрическую схему и формулу для расчета. Для того, чтобы разобраться в принципе работы резисторного делителя напряжения и понять, как рассчитать делитель напряжения на резисторах, следует ознакомиться с его принципиальной схемой см.

Рассчитывается сопротивление резистора по такому же принципу, как и в случае одного светодиода, только учитывается падение напряжения не на.

Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Калькулятор падение напряжения на резисторе

Для устойчивой работы светодиоду необходим источник постоянного напряжения и стабилизированный ток, который не будет превышать величины, допустимые спецификой конкретного светодиода. Если необходимо подключить светодиоды индикаторные, рабочий ток которых не превышает мА, можно ограничить ток посредством резисторов. Если речь идет о питании мощных светодиодов с рабочими токами от сотен миллиампер до единиц ампер, то не обойтись без специальных устройств — драйверов подробнее об этих устройствах читайте в статье «Драйвера для светодиодов» , готовые модели драйверов можно увидеть здесь. Далее рассмотрим варианты, когда требуемый ток небольшой и обойтись резисторами все же можно.

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок №41. Как с помощью резистора уменьшить напряжение?

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет определять связь между силой тока, электрическим напряжением и сопротивлением проводника в электрических цепях. Для расчета, вам понадобится воспользоваться отдельными графами: — сила тока вычисляется в Ампер, исходя из данных напряжения Вольт и сопротивления Ом ; — напряжение вычисляется в Вольт, исходя из данных силы тока Ампер и электрического сопротивления Ом ; — электрическое сопротивление вычисляется в Ом, исходя из данных силы тока Ампер и напряжения Вольт.

Все калькуляторы. Конвертеры Обратная связь Приложения. Учеба и наука —

Любой кабель ограничен в своей пропускной способности.

Резистор является одним из самых распространённых элементов в электрической цепи. С его помощью ограничивается ток и изменяется напряжение. Конструируя схемы, часто может понадобится рассчитать сопротивление для понижения напряжения. Это актуально при построении делителей цифровых устройств или блоков питания, поэтому уметь выполнять такие вычисления должен каждый радиолюбитель. Резистор — это элемент, использующийся в электрической цепи и не требующий для своей работы источника питания.

Светодиоды все чаще используются нами в различных сферах. Они представляют собой полупроводниковый прибор, превращающий электрический ток в световое излучение. Для получения света с их помощью, не надо применять специальные дополнительные преобразователи. Достаточно подать на него электрический ток.

Простое руководство – Как рассчитать падение напряжения на резисторах

Понимание того, как рассчитать падение напряжения, является частью фундаментальных знаний для людей, заинтересованных в создании собственных электронных схем. Нахождение падения напряжения может сбивать с толку, поскольку методы расчета могут меняться в зависимости от схемы и количества резисторов в цепи, что мы объясним в этой статье.

Прежде чем мы перейдем непосредственно к тому, как рассчитать падение напряжения на резисторах, мы рассмотрим базовые знания, полезные не только для расчета падения напряжения на резисторе, но и для разработки любой электронной схемы.

Содержание

Каково падение напряжения на резисторе?

Говорить о расчете падения напряжения на резисторе не имеет смысла, если мы не понимаем, что такое падение напряжения на резисторе. Давайте возьмем следующие схемы на изображении ниже, чтобы внести больше ясности.

Падение напряжения на резисторе

На изображении выше вы видите две цепи. Первая схема только с одним резистором, а вторая схема с двумя резисторами. Говоря о падении напряжения на резисторе, мы имеем в виду напряжение на резисторе или напряжение после прохождения тока через резистор .

Понимание закона Ома

Если вы еще не слышали о законе Ома, мы сделаем короткую остановку, чтобы понять его.

Закон Ома — это формула, которую обычно преподают студентам, изучающим электронику, и она помогает рассчитать взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением цепи . Закон Ома лучше всего описывается с помощью пирамиды, отображающей взаимосвязь между этими тремя величинами.

Формула закона Ома

Закон Ома утверждает, что если в цепи есть два известных значения, таких как ток и сопротивление, мы можем найти третье значение, изменив положение значений в пирамиде и выполнив простой расчет.

Формулы для расчета напряжения, тока и сопротивления с использованием закона Ома

Таким образом, мы можем получить следующие формулы:

Сопротивление равно напряжению, деленному на ток
Напряжение равно произведению тока на значение сопротивления
Ток равно напряжению, деленному на значение сопротивления

Расчет падения напряжения на резисторах на основе типа цепи

Последовательная цепь

Что такое последовательная цепь?

Последовательная цепь — это цепь, в которой ток протекает только в одном направлении через каждый компонент. В следующем примере обратите внимание на то, что есть один путь и как ток должен течь через два сопротивления, R1 и R2.

Пример последовательной цепи

Последовательные цепи имеют один принцип, который необходимо учитывать при расчете падения напряжения на резисторах: ток одинаков во всех компонентах цепи. Если мы применим эту концепцию к предыдущей цепи, это означает, что ток будет одинаковым после сопротивления R1 и сопротивления R2.

Как рассчитать ток в последовательной цепи?

К сожалению, в нашем предыдущем примере мы не знаем ток, протекающий по всей цепи.

Вы помните формулу закона Ома, которую мы рассмотрели ранее?

Правильно переставив элементы из пирамиды закона Ома, мы можем рассчитать ток, используя напряжение последовательной цепи, деленное на сопротивление.

Ток = Напряжение / Сопротивление
Формула для расчета тока по закону Ома

Мы знаем, что напряжение (V1) цепи равно 9 В. Однако мы не знаем полного сопротивления цепи, хотя знаем все значения сопротивления всех резисторов цепи.

Как определить значение полного сопротивления последовательной цепи?

Это приводит нас к другому принципу последовательной цепи: Общее сопротивление цепи равно сумме всех отдельных сопротивлений .

Общее сопротивление = R1 + R2 + Rn
Формула для расчета общего сопротивления в последовательной цепи

Это означает, что мы можем выполнить простой математический расчет, чтобы получить общее сопротивление цепи:

Сопротивление = 220 Ом + 220 Ом

Сопротивление = 440 Ом

Зная сопротивление и напряжение цепи, мы можем теперь рассчитать ток, используя закон Ома:

Ток = 9 В / 40003 Ом 0,2 А

Как рассчитать падение напряжения?

В этот момент вы можете задаться вопросом, почему мы вычисляем ток цепи, когда нам нужно рассчитать падение напряжения на резисторах цепи.

Чтобы рассчитать падение напряжения на резисторе в последовательной цепи, мы будем использовать закон Ома, который гласит, что напряжение равно произведению тока на значение сопротивления.

Напряжение = Ток x Сопротивление
Формула для расчета напряжения по закону Ома

Мы рассмотрим несколько примеров для расчета падения напряжения. Однако, прежде чем проверять некоторые примеры, есть еще один принцип, который служит руководством для определения правильности расчетов: общее напряжение последовательной цепи равно сумме всех отдельных напряжений .

Общее напряжение = V1+ V2 + Vn
Формула для расчета полного напряжения в последовательной цепи

Пример 1

объяснить, что такое последовательная схема и связанные с ней принципы.

Пример №1: Расчет падения напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи
При следующих значениях:
Общее напряжение = 9 В
Сопротивление R1 = 220 Ом
Сопротивление R2 = 220 Ом
Ток = 0,02 А
Найдите падение напряжения на резисторе R1 и резисторе R2.
Решение
Напряжение на резисторе R1 = 0,02 А x 220 Ом
Напряжение на резисторе R1 = 4,5 В такое же, как падение напряжения, рассчитанное для резистора R1.
Напряжение на резисторе R2 = 0,02 А x 220 Ом
Напряжение на резисторе R2 = 4,5 В
напряжения цепи должны быть равны напряжению последовательной цепи.
Общее напряжение = Напряжение R1 + Напряжение R2
Общее напряжение = 9 В = 4,5 В + 4,5 В
Пример 2
Давайте рассмотрим более простой пример последовательной цепи.
При следующих значениях:
Напряжение = 12 В
Сопротивление R1 = 330 Ом
Пример 2. Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи
Найдите падение напряжения на резисторе R1 и ток, протекающий через него. резистор R1.
Решение
В этом случае нам не нужно вычислять падение напряжения на резисторе R1, так как напряжение уже указано в упражнении. Используя принцип суммирования всех отдельных напряжений цепи, которые должны быть равны напряжению последовательной цепи, мы можем сделать вывод, что напряжение резистора R1 составляет 12 В.
Общее напряжение = напряжение R1
12 В = 12 В
Чтобы рассчитать ток, протекающий через резистор R1, мы найдем ток всей цепи.
Помните первый принцип, который мы рассмотрели в последовательной схеме?
Ток одинаков во всех компонентах цепи. Следовательно, мы собираемся использовать формулу закона Ома, поскольку у нас уже есть напряжение на резисторе R1 и значение его сопротивления.
Ток = 12 В / 330 Ом
Ток = 0,036 А
Пример 3
Давайте рассмотрим пример с большим количеством резисторов в цепи.
При следующих значениях:
Напряжение = 5 В
Сопротивление R1 = 33 Ом
Сопротивление R2 = 100 Ом
Сопротивление R3 = 4,7 кОм
Сопротивление R4 = 220 Ом в последовательной цепи
Найдите падение напряжения на резисторах R1, R2, R3 и R4 и ток, протекающий по всей цепи.
Решение
Чтобы рассчитать ток в цепи, мы будем использовать формулу закона Ома, так как нам нужно получить значение полного сопротивления цепи.
Общее сопротивление = R1 + R2 + R3 + R4
Общее сопротивление = 33 Ом + 100 Ом + 4,7 кОм + 220 Ом
Общее сопротивление = 5053 Ом общее сопротивление.
Общий ток = Общее напряжение / Общее сопротивление
Общий ток = 5 В / 5053 Ом
Общий ток = 0,00098 А
Теперь, когда у нас есть общий ток цепи, это означает, что у нас есть ток, который протекает через все резисторы.
Резистор тока R1 = 0,00098 А
Резистор тока R2 = 0,00098 А
Резистор тока R3 = 0,00098 А
Резистор тока R4 = 0,00098 А
у нас есть значение сопротивления, а также текущее значение.
Напряжение для резистора R1 = 0,00098a x 33 Ом = 0,032 В
Напряжение для резистора R2 = 0,00098a x 100 000 = 0,098 В
Напряжение для резистора R3 = 0,00098a x 4. 7Kω = 4.6113
Напряжение для резистора R4 = 0,00098 А x 220 Ом = 0,21 В
В случае, если нам нужно проверить падение напряжения на каждом резисторе, мы можем взять в качестве эталона принцип суммирования всех отдельных напряжений цепи должен быть равен к напряжению последовательной цепи.
Общее напряжение = Напряжение R1 + Напряжение R2 + Напряжение R3 + Напряжение R4
Общее напряжение = 5 В ≈ 0,032 В + 0,098 В + 4,6 В + 0,21
Параллельная цепь
Что такое параллельная цепь?
Параллельная цепь — это цепь, в которой электричество может проходить по нескольким различным путям. Распространенная аналогия, используемая для обозначения параллельного контура, — это река, которая делится на несколько разных потоков.
Пример параллельной цепи
Параллельные цепи отличаются от последовательных, поскольку значение тока может быть разным на каждом пути, по которому он проходит.
Как рассчитать падение напряжения?
Если вы посмотрите на предыдущую схему параллельных цепей, у нас есть два разных пути, по которым течет ток. Технически это означает наличие двух последовательных цепей на случай, если каждый резистор (R1 и R2) не будет подключен к цепи с одинаковым напряжением.
Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей
Если вы помните все принципы последовательной цепи, то можно сказать, что общее напряжение последовательной цепи равно сумме всех отдельных напряжений.
Зная это, мы можем определить падение напряжения без каких-либо вычислений для резисторов R1 и R2, поскольку мы знаем общее напряжение цепи.
Резистор напряжения R1 = 9 В
Резистор напряжения R2 = 9 В
В этом случае напряжение одинаково в обоих цепях параллельной цепи. Однако ток может быть разным на каждом пути.
Резистор тока R1 = Резистор напряжения R1 / Сопротивление R1
Резистор тока R1 = 9 В / 330 Ом = 0,027 А
Резистор тока R2 = Резистор напряжения R2 / Сопротивление R2
Резистор тока R2 = 9 В / 100 Ом = 0,09 А
Давайте рассмотрим несколько примеров для расчета падения напряжения в различных параллельных цепях.
Пример 1
Дана следующая схема.
Пример №1: Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи
Рассчитайте падение напряжения на резисторах R1, R2 и R3.
Раствор
Все пути в параллельной цепи имеют только один последовательный резистор. Это легче визуализировать, если мы разделим параллельную цепь на несколько последовательных цепей, у нас будут следующие схемы.
Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей
Это означает, что напряжение на каждом резисторе равно общему напряжению цепи.
Резистор напряжения R1 = 12 В
Резистор напряжения R2 = 12 В
Резистор напряжения R3 = 12 В
Пример 2
Давайте рассмотрим более сложный пример. Дана следующая схема. Пример 2. Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе в последовательной цепи
Рассчитайте падение напряжения на резисторах R1, R2 и R3.
Решение
Чтобы упростить задачу, я рекомендую разделить параллельную цепь на несколько последовательных цепей. Параллельная цепь, разделенная на несколько последовательных цепей
общее напряжение цепи.
Напряжение резистора R3 = 9 В
Это немного отличается в случае другой последовательной цепи. Сначала нам нужно рассчитать общий ток, протекающий по этой цепи, чтобы мы могли применить формулу закона Ома для расчета напряжения на резисторах R1 и Р2.
Помните, что ток одинаков во всех компонентах последовательной цепи. Следовательно, мы просуммируем все резисторы в цепи и рассчитаем напряжение.
Суммарный ток в последовательной цепи = 9V / (150 Ом + 330 Ом) = 0,01875A
Общий ток в последовательной цепи = текущий резистор R1 = текущий резистор R2
Текущий резистор R1 = 0,01875A
. Текущий резистор R2 = 0,01875A
, что резистор R2 = 0,01875A
, что резистор R2 = 0,01875A
. у нас есть ток, протекающий на каждом резисторе (R1 и R2), мы можем рассчитать падение напряжения на резисторах.
Напряжение для резистора R1 = 0,01875 А x 150 Ом = 2,8125 В
Напряжение для резистора R2 = 0,01875 А x 330 Ом = 6,1875 В
Зачем нужно снижать напряжение в цепи?
Лучший способ понять, почему нам нужно понизить напряжение в цепи, — это рассмотреть пример. Если у вас есть светодиодная лампочка и батарея 9 В, вы бы подключили светодиодную лампу напрямую к батарее?
Это зависит.
Нам нужно посмотреть допустимый диапазон напряжения, в котором светодиод должен включать свет. Как правило, светодиодные лампы имеют диапазон напряжения от 1,8 В до 3,4 В в зависимости от цвета светодиода.
Теперь, если мы знаем, что диапазон напряжения для нашей светодиодной лампы находится в диапазоне от 3 В до 3,2 В, и мы подключаем светодиод напрямую к аккумулятору, это убьет светодиод.
Следовательно, нам нужно рассчитать, какое сопротивление мы можем использовать, чтобы понизить напряжение до 9-вольтовой батареи. Выполнив расчет, мы находим подходящий резистор, используя цветовой код резистора, чтобы определить правильный. Наконец, мы используем резистор в цепи последовательно со светодиодом, чтобы не допустить отключения лампочки после подключения батареи.
Заключение
Поначалу расчет падения напряжения на резисторах может сбить с толку. Советы, которые упростят этот расчет:
Поймите закон Ома и его различные варианты формулы для определения сопротивления, напряжения и тока в цепи и ее компонентах.
Определение того, какая у нас схема, будь то последовательная или параллельная схема
Понимание принципов последовательной и параллельной схем
Преобразование параллельной цепи в несколько последовательных цепей.
анализ цепи — почему падает напряжение на резисторе
\$\начало группы\$
Я видел объяснения по поводу потери энергии из-за тепла, но эта энергия исходит из чистого уменьшения кинетической энергии электронов (уменьшения тока). Более того, перенапряжение является функцией состояния (зависит только от расстояния) по формуле $$V = kQ/r$$ По аналогии с гравитацией. Когда мы заставляем мяч катиться по наклонной плоскости, разница в потенциальной энергии зависит только от начальной и конечной высоты, независимо от того, катим ли мы его по гладкой плоскости (отсутствие сопротивления) или по шероховатой поверхности (сопротивление). Тепло, выделяющееся при трении, компенсируется потерей кинетической энергии внизу наклонной плоскости (мяч, летящий в гладкой плоскости, имеет большую кинетическую энергию внизу за счет полного преобразования потенциальной энергии по сравнению с мячом на румянах).
поверхность из-за потери тепла).
Мой вопрос заключается в том, чтобы помнить о приведенных выше объяснениях, что напряжение не должно падать на резисторе, но почему это происходит.

напряжение
схемотехника
энергетика
электростатика
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Теоретическая модель закона Ома (падение напряжения пропорционально току и сопротивлению) – модель Друде.
Одним из важных моментов в этой модели является то, что электроны не летают и не дрейфуют беспрепятственно, а очень часто отскакивают от кристаллических ионов (см. изображение; из Википедии):

После каждого отскока направление электронов совершенно случайно. У электрического поля (напряжения) есть очень мало времени, чтобы воздействовать на электроны между отскоками, чтобы создать чистое движение (ток) в направлении, противоположном полю.
Результатом модели является то, что плотность тока \$\bf j\$ пропорциональна электрическому полю \$\bf E\$. Константа пропорциональности \$\sigma\$ называется проводимостью (обратной величиной сопротивления):
\$\bf{j} = \sigma \bf{E}\$
В модели с сосредоточенными элементами это дает закон Ома:
\$I = GV\$ или \$ I = \frac{V {R}\$

\$\конечная группа\$
11
\$\начало группы\$
Термин «падение напряжения» приобрел новое (и несколько вводящее в заблуждение) значение.
Первоначально этот термин предназначался для описания того факта, что напряжение, доступное на клеммах батареи, «падает» при протекании тока (из-за внутреннего сопротивления источника).
Однако сегодня он очень часто используется как синоним выражения «на резисторе создается напряжение». Такое представление «работает» и может быть использовано для расчетных целей, но с физической точки зрения оно неверно.