Voltaggio in aumento, ma stessa corrente [duplicate]

Il carico determina il rapporto di corrente alla tensione ai suoi terminali.

Se controlli la tensione che fornisci, determina la corrente.

Se controlli la corrente che fornisci, determina la tensione.

È possibile interrompere un carico fornendo, o lasciandolo definire, troppo di entrambi.

Confrontiamo un 5   V , 2   Un adattatore e un   V, 2   Un adattatore, pilotando carichi diversi.

Guideremo un carico di 100 ohm, che ha un limite termico di 1 watt. Con 5   V, assorbirà 50   mA e dissipa 250   mW e corri felicemente. Con 20   V, assorbirà 200   mA e dissiperà 4   watt e alla fine si surriscalderà.

Ora le Lunità pilota un carico di 1 ohm, che ha un limite termico di 10 watt. Con unalimentazione di 2   A, la tensione di ingresso verrà ridotta a 2   V e dissiperà 4   watt. Non importa se è lalimentazione a 5   V o lalimentazione a 20   V che la guida; se entrambi emettono una corrente costante di 2   A, il carico abbasserà la tensione a 2   V. Tuttavia, adattatori diversi possono comportarsi in modo diverso rispetto al limite di corrente; alcuni erogheranno una corrente costante, altri si spegneranno per un momento e proveranno a riavviarsi e ripeteranno quel ciclo continuamente, altri ancora forniranno una corrente inferiore (la cosiddetta limitazione di foldback) per proteggersi.

Ora colleghiamo la giunzione gate-source di un FET, che ha un limite di tensione di 15   V. Su 5   V, essenzialmente non attirerà corrente e sopravviverà. Il 20   V, non assorbirà essenzialmente corrente, si perforerà e verrà distrutto.

Commenti

• Ma se entrambi gli adattatori emettono la stessa corrente, perché il dispositivo subirà danni? Sono ancora perso. Sto solo imparando a conoscere ohm ' s legge: /
• aggiunto aggiornamento alla mia risposta

La cosa da tenere in mente non sono solo la tensione e la corrente a capirlo; devi anche calcolare la potenza.

Considera questo:

^{simula questo circuito – Schema creato utilizzando CircuitLab}

Nota che tutti i valori del circuito sono 1 nel circuito – (1   volt, 1   ohm, 1   amp e 1   watt). Non è necessaria una calcolatrice su questo circuito poiché se applichi il valore 1 a due qualsiasi delle variabili in una qualsiasi di quelle formule della legge di Ohm, il risultato matematico sarà sempre di nuovo 1.

Lalimentatore fornisce 1 volt @ 1 ampere e quindi produce 1   watt di potenza. Se lalimentatore sta producendo potenza, allora quella potenza matematicamente deve essere dissipato (sotto forma di calore) da qualche altra parte nel circuito.

Poiché i misuratori di corrente, o amperometri, hanno una resistenza prossima allo zero, lamperometro non consuma o dissipa una quantità significativa di Come lo sappiamo? Diciamo che la resistenza dellamperometro al suo interno è di 0,01 ohm (che è ragionevole).Se lamperometro passa / mostra 1 ampere di corrente, la dissipazione di potenza (P = I ^ 2 * R) = 1 (ampere) al quadrato per 0,01 (ohm) = 0,01 watt. Questa è una quantità minuscola di dissipazione di potenza e può essere tranquillamente ignorata in questo caso.

Quindi, se lamperometro non dissipa alcuna potenza, chi è rimasto a dissipare il   watt di potenza che lalimentatore sta producendo? Deve essere il resistore. Poiché il resistore sta dissipando quel   watt di potenza, e poiché la potenza viene sempre dissipata sotto forma di calore, la temperatura del resistore aumenta allunisono (linearmente) con la potenza che deve dissipare.

Ora, cosa succede se cambiamo la tensione (E) a 2   volt invece di 1   volt? Il resistore da 1   ohm ora avrà 2   volt ai suoi conduttori. ( diminuirà 2   volt.)

Let ” ora facciamo i conti della legge di Ohm.

Note:

• Tensione del circuito = 2 V
• Resistenza del circuito = 1 ohm (di nuovo, ignorando il piccolo amperometro resistan ce)
• Corrente del circuito (I) = E / R = 2 V diviso per 1 ohm = 2 ampere

Calcoli basati sulla legge di Ohm:

• Lalimentatore sta producendo: P = I * E = 2 volt * 2 ampere = 4 watt
• Il resistore sta dissipando: P = E ^ 2 / R = 2 V al quadrato diviso per 1 ohm = 4 watt

Quindi, come si può vedere, se la resistenza del carico (dispositivo) rimane costante, un aumento della tensione di ingresso farà aumentare la potenza del circuito un po . Per ogni raddoppio della tensione di ingresso, la potenza del circuito aumenta di un fattore quattro. E ricorda, la potenza del circuito prodotta dallalimentatore matematicamente deve essere dissipata dal carico o dal dispositivo collegato a quellalimentatore. (Sono sempre uguali.)

Nella tua domanda, hai chiesto se un adattatore da 5 V, 2 A che alimenta un dispositivo fosse sostituito con un adattatore da 20 V, 2 A.

Supponiamo che il dispositivo consumi tutta la potenza fornita dalladattatore iniziale (5ampereV, 2ampereA):

• La resistenza del dispositivo quindi deve essere: R = E / I = 5 V / 2 A = 2,5 ohm
• La potenza dissipata dal dispositivo deve essere: P = I * E = 5 V * 2 A = 10 watt

Ora sostituisci il primo adattatore 5 V, 2 A con un adattatore   V, 2   A:

• Supponiamo che la resistenza del dispositivo rimanga la stessa (2,5 ohm) poiché non sono state apportate modifiche.
• La tensione di alimentazione ora cambia da 5   V a 20   V, il che significa che il dispositivo deve ora dissipare 20   V al quadrato diviso per 2,5 ohm = 400 / 2,5 = 160 watt!

Fortunatamente, il tuo nuovo adattatore può fornire solo 20   V * 2   A = 40   W di potenza.

la tensione sulladattatore da 20 V probabilmente scenderà fino a quando non raggiunge la sua potenza massima in uscita mentre si cerca ancora di mantenere 2   A di corrente di uscita – proverà ancora a fornire 40   W di potenza, il che significa che in un modo o nellaltro (per sovratensione o sovracorrente o entrambi), stai ancora danneggiando il tuo dispositivo scadente che è progettato per gestire solo 10   W.

La potenza è il calcolo significativo in molti casi come questo. Che tu abbia a che fare con un   V, 2   A o un   V, 20   Un alimentatore, in entrambi i casi la matematica dice che la massima dissipazione di potenza sarà 40   W. Quello “s perché sono chiamati alimentatori alimentazione , poiché qualsiasi combinazione di tensione e corrente di uscita non può mai superare la legge P = I * E.

Nota: tutto quanto sopra presuppone che il tuo dispositivo (carico) è costante, come lo sarebbe un resistore (o carico resistivo ).

Le cose cambiano quando si applica una tensione di ingresso eccessiva o insufficiente ai dispositivi elettronici, quante volte non rappresentano un carico resistivo. Tuttavia sono suscettibili di danneggiamento se la tensione di ingresso aumenta abbastanza da danneggiare i semiconduttori interni (transistor, ecc.) E i componenti passivi (condensatori, ecc.)

Commenti

• Perché usi E come simbolo per la tensione? U o V sono comuni.

Per un carico simile a un resistore, laumento della tensione aumenterà la corrente . Questo è ciò che Ohm ha scoperto ed è chiaramente fornito da \ $ V = IR \ $. Per un R fisso, V e I sono proporzionali.

Quando si collega un dispositivo a unalimentazione adeguata, la corrente sarà determinata dal dispositivo, non dallalimentazione. La rete elettrica nazionale irlandese ha una capacità di picco di 5.000.000 kW (5 GW). Se accendo una lampada da 30 W, assorbirà solo quella quantità di energia dalla rete, non tutti i 5 GW.

Tuttavia, non tutti i dispositivi sono carichi resistivi. Molti varieranno a seconda di cosa sta facendo il dispositivo. ad esempio, laptop in standby, display del telefono spento, acceso, guardare video, effettuare una chiamata, ecc. Le modifiche attualmente tracciate.

Diciamo che accendo un dispositivo con un adattatore che emette 5 volt a 2 ampere. Se dovessi collegare lo stesso dispositivo a un adattatore che emette 20 volt a 2 amp, lo brucerò?

I dispositivi elettronici di solito hanno una tolleranza di tensione. Il superamento di questi di solito distrugge i dispositivi.

Penso che tu bruci un dispositivo passando a molta corrente no?

Questo può farlo, ma anche lalta tensione da sola, senza molta corrente, può farlo.

Aumentando la tensione potresti bruciarla anche se passi la stessa corrente?

In generale aumentando la tensione aumenterà il corrente. Alcuni dispositivi sono dotati di regolatori integrati, ad esempio il caricabatterie interno del tuo telefono cellulare, e cercheranno di controllare la corrente. Se superi la tensione nominale massima, però, il controller verrà distrutto.