Această întrebare are deja răspunsuri aici :
Comentarii
Răspuns
Sarcina determină raportul curentului la tensiune la bornele sale.
Dacă controlați tensiunea pe care o furnizați, aceasta determină curentul.
Dacă controlați curentul pe care îl furnizați, acesta determină tensiunea.
Este posibil să spargi o sarcină furnizând sau lăsând-o să definească, prea mult din oricare dintre ele.
Să „comparăm un 5 V , 2 Un adaptor și un 20 V, 2 Un adaptor, conducând sarcini diferite.
Vom conduce o sarcină de 100 ohmi, care are o limită termică de 1 watt. Cu 5 V, va atrage 50 mA și risipi 250 mW și rulează fericit. Cu 20 V, va atrage 200 mA și va risipi 4 wați și, în cele din urmă, se va supraîncălzi.
Acum le Conduceți o sarcină de 1 ohm, care are o limită termică de 10 wați. Cu o sursă de 2 A, acesta va prăbuși tensiunea de intrare la 2 V și va disipa 4 wați. Nu contează dacă este sursa de 5 V sau sursa de 20 V care o conduce; dacă ambii produc un curent constant de 2 A, atunci sarcina își va scădea tensiunea la 2 V. Diferite adaptoare se pot comporta diferit față de limita curentă; unii vor livra un curent constant, unii se vor opri pentru o clipă și vor încerca să repornească și vor repeta acel ciclu continuu, iar unii vor livra un curent mai mic (așa-numita limitare de foldback) pentru a se proteja.
Acum să conectăm joncțiunea poartă-sursă a unui FET, care are o limită de tensiune de 15 V. La 5 V, în mod esențial nu va trage curent și va supraviețui. Pe 20 V, nu va trage în mod esențial curent, va trece și va fi distrus.
Comentarii
Răspuns
Lucrul de păstrat înțelegerea nu este doar tensiunea și curentul, ci trebuie să calculați puterea.
Luați în considerare acest lucru:
simulează acest circuit – Schemă creată utilizând CircuitLab
Observați că toate valorile circuitului sunt 1 în circuit – (1 volt, 1 ohm, 1 amplificator și 1 watt). Nu este nevoie de un calculator pe acest circuit, deoarece dacă aplicați valoarea 1 oricărei două variabile din oricare dintre acele formule ale legii lui Ohm, rezultatul matematic va fi întotdeauna 1 din nou.
Sursa de alimentare furnizează 1 volt @ 1 amper și, prin urmare, produce 1 watt de putere. Dacă sursa de alimentare produce energie, atunci acea putere trebuie matematic să fie disipat (sub formă de căldură) în altă parte a circuitului.
Deoarece contoarele cu citire de curent, sau ampermetrele, au o rezistență aproape zero, ampermetrul nu consumă sau disipează nicio cantitate semnificativă de Cum știm acest lucru? Să spunem că rezistența ampermetrului din interiorul acestuia este de 0,01 ohmi (ceea ce este rezonabil).Dacă ampermetrul trece / arată 1 amper de curent, atunci puterea disipată (P = I ^ 2 * R) = 1 (amper) la pătrat de 0,01 (ohmi) = 0,01 wați. Aceasta este o cantitate minusculă de disipare a puterii și poate fi ignorată în siguranță în acest caz.
Deci, dacă ampermetrul nu disipă nicio putere, cine a mai rămas să disipeze 1 watt de putere pe care îl produce sursa de alimentare? Trebuie să fie rezistorul. Deoarece rezistorul disipează acel 1 watt de putere și întrucât puterea este întotdeauna disipată sub formă de căldură, temperatura rezistorului crește la unison (liniar) cu puterea pe care trebuie să o disipeze.
Acum, ce se întâmplă dacă schimbăm tensiunea (E) la 2 volți în loc de 1 volt? Rezistorul 1 ohm va avea acum 2 volți peste clienții săi. (Va fi scăpare 2 volți.)
Să ” Faceți acum matematica legii lui Ohm.
Cunoscute:
- Tensiunea circuitului = 2 V
- Rezistența circuitului = 1 ohm (din nou, ignorând micul ampermetru rezistan ce)
- Curentul circuitului (I) = E / R = 2 V împărțit la 1 ohm = 2 amperi
Calcule bazate pe legea lui Ohm:
- Sursa de alimentare produce: P = I * E = 2 volți * 2 amperi = 4 wați
- Rezistorul se disipează: P = E ^ 2 / R = 2 V pătrat împărțit la 1 ohm = 4 wați
Deci, după cum se poate observa, dacă rezistența la încărcare (dispozitiv) rămâne constantă, atunci o creștere a tensiunii de intrare va face ca puterea circuitului să crească destul de puțin. Pentru fiecare dublare a tensiunii de intrare, puterea circuitului crește cu un factor de patru. Și amintiți-vă, puterea circuitului produsă de sursa de alimentare matematic trebuie să fie disipată de sarcina sau dispozitivul conectat la sursa de alimentare respectivă. (Sunt egale în orice moment.)
În întrebarea dvs., ați întrebat dacă un adaptor de 5 V, 2 A care alimentează un dispozitiv ar fi înlocuit cu un adaptor de 20 V, 2 A.
Să presupunem că dispozitivul consumă toată puterea dată de la adaptorul inițial (5ampereV, 2ampereA):
- Rezistența dispozitivului atunci trebuie să fie: R = E / I = 5 V / 2 A = 2,5 ohmi
- Puterea disipată de dispozitiv trebuie să fie: P = I * E = 5 V * 2 A = 10 wați
Acum înlocuiți primul adaptor de 5 V, 2 A cu un 20 V, 2 Un adaptor:
- Să presupunem că rezistența dispozitivului rămâne aceeași (2,5 ohmi), deoarece nu s-au făcut modificări.
- Tensiunea de alimentare se schimbă acum de la 5 V la 20 V, ceea ce înseamnă că dispozitivul trebuie acum să disipeze 20 V pătrat împărțit la 2,5 ohmi = 400 / 2,5 = 160 wați!
Din fericire, noul dvs. adaptor poate furniza doar 20 V * 2 A = 40 W de putere.
tensiunea de pe adaptorul de 20V va scădea probabil până când va atinge puterea maximă de ieșire, încercând în același timp să mențină 2 A de curent de ieșire – va încerca să livreze 40 id = „730d095f63″>
W de putere, ceea ce înseamnă că într-un fel sau altul (fie prin supratensiune, fie prin supracurent sau ambele), încă deteriorați dispozitivul dvs. slab, care este conceput doar pentru a gestiona 10 W.
Puterea este calculul semnificativ în multe cazuri, cum ar fi acesta. Dacă aveți de-a face cu un 20 V, 2 A sau un 2 V, 20 O sursă de alimentare, în orice caz, matematica spune că disiparea maximă a puterii va fi de 40 W. Asta este de ce sunt numite surse de alimentare putere , deoarece orice combinație de tensiune de ieșire și curent nu poate depăși niciodată legea P = I * E.
Notă: Toate cele de mai sus presupun că dispozitivul dvs. (încărcare) este constantă, așa cum ar fi un rezistor (sau sarcină rezistivă ).
Lucrurile se schimbă atunci când se aplică o tensiune de intrare prea mare sau prea mică dispozitivelor electronice, de câte ori nu reprezintă o sarcină rezistivă. Cu toate acestea, acestea sunt susceptibile de deteriorare în cazul în care tensiunea de intrare crește suficient de mare pentru a deteriora semiconductoarele interne (tranzistoare etc.), precum și componentele pasive (condensatori etc.)
Comentarii
Pentru o încărcare asemănătoare unui rezistor, creșterea tensiunii va crește curentul . Aceasta este ceea ce Ohm a descoperit și este dat cu grijă de \ $ V = IR \ $. Pentru un R fix, V și I sunt proporționale.
Când conectați un dispozitiv la o sursă de alimentare adecvată, curentul va fi determinat de dispozitiv, nu de sursă. Rețeaua electrică națională irlandeză are o capacitate de vârf de 5.000.000 kW (5 GW). Dacă pornesc o lampă de 30 W, aceasta va extrage atât de multă putere din rețea, nu întreaga 5 GW.
Cu toate acestea, nu toate dispozitivele sunt sarcini rezistive. Multe vor varia în funcție de ceea ce face dispozitivul. de exemplu, laptopul în așteptare, afișarea telefonului oprită, pornită, vizionarea videoclipurilor, efectuarea unui apel etc. Modificările curente trase.
Să spunem că pornesc un dispozitiv cu un adaptor care generează 5 volți la 2 amperi. Dacă aș conecta același dispozitiv la un adaptor care produce 20 de volți la 2 amperi, îl voi arde?
Dispozitivele electronice au de obicei o toleranță de tensiune. Depășirea acestora distruge de obicei dispozitivele.
Cred că ardeți un dispozitiv trecând la mult curent nu?
Asta o poate face, dar tensiunea înaltă singură, fără prea mult curent, o poate face și ea.
Creșterea tensiunii ar putea să o ardă și dacă treceți același curent?
În general, creșterea tensiunii va crește curentul. Unele dispozitive au regulatoare încorporate – de exemplu, încărcătorul de baterie intern al telefonului dvs. mobil – și vor încerca să controleze curentul. Dacă depășiți tensiunea nominală maximă, veți distruge controlerul.