Növekvő feszültség, de ugyanaz az áram [duplikátum]

A terhelés határozza meg az áram arányát hogy a feszültség a termináljain legyen.

Ha vezérli az Ön által táplált feszültséget, akkor az meghatározza az áramot.

Ha vezérli az Ön által táplált áramot, akkor ez határozza meg a feszültséget.

Lehetséges, hogy egy terhelést túl sok bármelyikével szállít, vagy hagyja meghatározni.

Hasonlítsuk össze egy <  V , 2   Egy adapter és egy 20   V, 2   Egy adapter, különböző terhelések vezetése.

100 ohmos terhelést hajtunk végre, amelynek hőhatára 1 watt. 5   V esetén 50   mA és 250   mW eloszlatása, és boldog futás. 20   V-vel 200   mA-t merít, és 4   wattot elvezet, és végül túlmelegedik.

Most le 1 ohmos terhelést hajt, amelynek hőhatára 10 watt. 2   tápellátás esetén a bemeneti feszültség 2   V-ra esik, és 4 watt. Nem számít, hogy az 5   V tápegységről van-e szó, vagy az azt hajtó 20   V tápról; ha mindketten 2   A állandó áramot adnak ki, akkor a terhelés 2   V-ra csökkenti a feszültségüket. A különböző adapterek azonban eltérően viselkedhetnek a jelenlegi határértéktől; van, aki állandó áramot szolgáltat, van, aki egy pillanatra leáll, és megpróbálja újraindítani, és folyamatosan ismételni azt a ciklust, és vannak, akik alacsonyabb áramot (úgynevezett visszahúzáskorlátot) adnak, hogy megvédjék magukat.

Most csatlakoztassuk egy FET kapu-forrás csomópontját, amelynek feszültségkorlátja 15   V. 5   V esetén lényegében nem fog áramot húzni és túlélni. 20   V-n lényegében nem fog áramot húzni, átütni és megsemmisíteni.

Megjegyzések

• De ha mindkét adapter ugyanazt az áramot adja ki, akkor miért károsodik az eszköz? Még mindig elveszett vagyok. Csak ohm ' sről tanulok törvény: /
• frissítette a válaszomat

A megtartandó dolog szem előtt tartása nemcsak a feszültség és az áram megértésében van, hanem a teljesítményt is ki kell számolnia.

Fontolja meg ezt:

^{szimulálja ezt az áramkört – A CircuitLab}

Vegye figyelembe, hogy az áramkör összes értéke 1 az áramkörben – (1   volt, 1   ohm, 1   erősítő és 1   watt). Nincs szükség számológépre ezen az áramkörön, mivel ha az 1 értékét alkalmazzuk bármelyik változó bármelyikére ezen Ohm törvény képletek bármelyikében, akkor a matematikai eredmény mindig újra 1 lesz.

A tápegység 1 volt @ 1 ampert táplál, ezért 1   watt energiát termel. Ha az áramellátás energiát termel, akkor ez az energia matematikailag muszáj eloszlanak (hő formájában) az áramkör valahol másutt.

Mivel az áramot leolvasó mérőknek vagy ampermérőknek nulla ellenállása van, az ampermérő nem fogyaszt vagy oszlat el érdemi mennyiségű Teljesítmény. Honnan tudjuk ezt? Mondjuk, hogy a benne található ampermérő ellenállása 0,01 ohm (ami ésszerű).Ha az ampermérő 1 amper áramerősséget mutat / mutat, akkor az energiaeloszlás (P = I ^ 2 * R) = 1 (amper) négyzetes szorzata 0,01 (ohm) = 0,01 watt. Ez csekély mennyiségű energiaeloszlást jelent, és ebben az esetben nyugodtan figyelmen kívül hagyható.

Tehát, ha az ampermérő semmilyen energiát nem vezet el, akkor ki marad az 1 wattos teljesítmény, amelyet a tápegység termel? Az ellenállásnak kell lennie. Mivel az ellenállás eloszlatja ezt az 1   watt teljesítményt, és mivel a teljesítmény mindig eloszlik hő formájában az ellenállás hőmérséklete egységesen (lineárisan) növekszik azzal a teljesítménnyel, amelyet el kell oszlatnia.

Most mi történik, ha a feszültséget (E) 2-re változtatjuk   volt 1   volt helyett? Az 1   ohmos ellenállás most 2   feszültség alatt áll. (Ez csökken 2   volt.)

Let ” s most végezzék el az Ohm törvény matematikáját.

Ismert:

• Áramfeszültség = 2 V
• Áramkörellenállás = 1 ohm (ismét figyelmen kívül hagyva a kis ampermérő resisztán ce)
• Áramköri áram (I) = E / R = 2 V osztva 1 ohm = 2 amperrel

Az Ohm törvénye alapján végzett számítások:

• Az áramellátás: P = I * E = 2 volt * 2 amper = 4 watt
• Az ellenállás disszipál: P = E ^ 2 / R = 2 V négyzetre osztva 1 ohm = 4 watt

Tehát, mint látható, ha a terhelés (eszköz) ellenállása állandó marad, akkor a bemeneti feszültség növekedése miatt az áramkör teljesítménye kissé megnő. A bemeneti feszültség minden kétszeresére négyszeresére nő az áramkör teljesítménye. És ne feledje, hogy az áramellátás által termelt áramellátást matematikailag kell eloszlatni a tápegységhez kapcsolt terhelés vagy eszköz által. (Mindig egyenlőek.)

Kérdésében azt kérdezte, mi lenne, ha egy eszközt tápláló 5 V, 2 A adaptert 20 V, 2 A adapterre cserélnének.

együk fel, hogy az eszköz a kezdeti adapter (5ampereV, 2ampereA) által adott teljes energiát felemészti:

• Az eszköz ellenállásának ekkor kell lennie: R = E / I = 5 V / 2 A = 2,5 ohm
• Az eszköz által elvezetett teljesítménynek a következőknek kell lennie: P = I * E = 5 V * 2 A = 10 watt

Most lecseréli az első 5 V, 2 A adaptert egy 20   V, 2   A adapterre:

• Tegyük fel, hogy az eszköz ellenállása változatlan marad (2,5 ohm), mivel nem változtattak rajta.
• A tápfeszültség most 5-ről   V-ról 20-ra   V, ami azt jelenti, hogy az eszköznek most 20   V-t el kell oszlatnia osztva 2,5 ohm = 400 / 2,5 = 160 watt!

Szerencsére az új adapter csak 20   V * 2   A = 40   W teljesítmény.

A A 20 V-os adapter feszültsége valószínűleg csökken, amíg el nem éri a maximális teljesítményt, miközben továbbra is megpróbál fenntartani 2   A kimeneti áramot – még mindig megpróbál 40   W teljesítmény, ami azt jelenti, hogy így vagy úgy (akár túlfeszültséggel, akár túlárammal, akár mindkettővel) még mindig megsérti szegény készülékét, amelyet csak 10 kezelésére terveztek.   W.

A teljesítmény sok esetben, mint például ez, az értelmes számítás. Akár 20   V, 2   A, akár egy 2   V, 20   Tápegység, mindkét esetben a matematika azt mondja, hogy a maximális energiaeloszlás 40   W. Ez “s miért hívják őket tápegységeknek , mivel a kimeneti feszültség és az áram bármilyen kombinációja soha nem haladhatja meg a P = I * E törvényt.

Megjegyzés: A fentiek mindegyike feltételezi, hogy az eszköz (terhelés) állandó, mint egy ellenállás (vagy ellenálló terhelés ).

A dolgok megváltoznak, ha túl sok vagy túl alacsony bemeneti feszültséget alkalmaznak az elektronikus eszközökre, ahányszor ne képviseljenek rezisztív terhelést. Ennek ellenére érzékenyek a sérülésekre, ha a bemeneti feszültség elég magasra emelkedik ahhoz, hogy károsítsák a belső félvezetőket (tranzisztorokat stb.), Valamint a passzív alkatrészeket (kondenzátorokat stb.)

Megjegyzések

• Miért használja az E-t a feszültség szimbólumaként? U vagy V gyakoriak.

Az ellenállásszerű terhelés esetén a feszültség növelése növeli az áramot . Ezt fedezte fel Ohm, és a \ $ V = IR \ $ szépen megadja. R fix R esetén V és I arányosak.

Ha egy eszközt megfelelő tápegységhez csatlakoztat, az áramot az eszköz, nem pedig a tápegység határozza meg. Az ír nemzeti elektromos hálózat csúcsteljesítménye 5 000 000 kW (5 GW). Ha bekapcsolok egy 30 W-os lámpát, akkor csak annyi energiát von le a hálózat, és nem az egész 5 GW-ot.

Azonban nem minden eszköz ellenálló terhelés. Sok változik attól függően, hogy az eszköz mit csinál. pl. Laptop készenléti állapotban, a telefon kijelzője ki, be, videó megtekintése, hívás kezdeményezése stb. A jelenlegi rajz megváltozik.

Mondjuk, hogy bekapcsolom eszköz adapterrel, amely 5 volt @ 2 amper kimenetet ad. Ha ugyanazt az eszközt csatlakoztatnám egy adapterhez, amely 20 volt @ 2 ampert ad ki, akkor elégetem?

Az elektronikus eszközök általában feszültségtűréssel rendelkeznek. Ezek túllépése általában tönkreteszi az eszközöket.

Úgy gondolom, hogy eléget egy eszközt azzal, hogy átadja a nagy áramnak nem?

Ez megteheti, de a nagyfeszültség önmagában, sok áram nélkül is képes.

A feszültség növelésével szintén megéghet, ha ugyanazon az áramon halad át?

Általában a feszültség növelése növekszik a jelenlegi. Néhány eszköz beépített szabályozókkal rendelkezik – például a mobiltelefon belső akkumulátortöltőjével -, és megpróbálja szabályozni az áramot. Ha túllépi a maximális névleges feszültséget, akkor megsemmisíti a vezérlőt.