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- Ich denke, dass Sie die Beziehung nicht vollständig verstehen zwischen Spannung und Strom. … es handelt sich um einen Widerstand …. google
ohm's law - Die einzige Möglichkeit, die gleiche Spannung beizubehalten und auch den Stromfluss zu erhöhen, besteht darin, Reduzieren Sie den Gerätewiderstand … Wenn sich das Gerät nicht ändert, können Sie keinen höheren Strom erzwingen, ohne die Spannung zu erhöhen.
- Ich sehe … also wirkt das Gerät als Widerstand? Wenn ich die Spannung erhöhe, steigt der Strom?
- Wenn ein Gerät 2A bei 5 V zieht und Sie es an ein Netzteil anschließen, das 20 V ausgibt, und dieses Adapter nicht mehr als 2A Strom liefern kann Dann wird das Netzteil höchstwahrscheinlich überlastet und sein Ausgang fällt auf etwa 5 V ab.
- " Es gibt viele Fragen, was passiert, wenn Sie ändern die Verstärker bei gleicher Spannung. ". Nein, das werden nicht viele Fragen gestellt.
Antwort
Die Last bestimmt das Stromverhältnis an den Klemmen.
Wenn Sie die von Ihnen gelieferte Spannung steuern, bestimmt sie den Strom.
Wenn Sie den von Ihnen gelieferten Strom steuern, bestimmt sie die Spannung.
Es ist möglich, eine Last zu brechen, indem Sie zu viel von beidem liefern oder definieren lassen.
Vergleichen wir eine 5 V. , 2 Ein Adapter und ein 20 V, 2 Ein Adapter, Ansteuern verschiedener Lasten.
Wir treiben eine 100-Ohm-Last an, die eine thermische Grenze von 1 Watt hat. Mit 5 V werden 50 mA und 250 mW zerstreuen und glücklich laufen. Mit 20 V ist es zieht 200 mA und leitet 4 Watt ab und überhitzt schließlich.
Jetzt le t „s treiben eine 1 Ohm Last an, die eine thermische Grenze von 10 Watt hat. Bei einer Versorgung mit 2 A wird die Eingangsspannung auf 2 V reduziert und 4 Watt. Es spielt keine Rolle, ob es sich um die 5 V-Versorgung oder die 20 V-Versorgung handelt, die sie antreibt; Wenn beide einen konstanten Strom von 2 A ausgeben, senkt die Last ihre Spannung auf 2 V. Unterschiedliche Adapter können sich jedoch anders als die Strombegrenzung verhalten. Einige liefern einen konstanten Strom, andere werden für einen Moment heruntergefahren und versuchen, neu zu starten und diesen Zyklus kontinuierlich zu wiederholen, und einige liefern einen niedrigeren Strom (sogenannte Foldback-Begrenzung), um sich selbst zu schützen.
Jetzt Lassen Sie uns den Gate-Source-Übergang eines FET verbinden, der eine Spannungsgrenze von 15 V hat. Auf 5 V, Es zieht im Wesentlichen keinen Strom und überlebt. Bei 20 V zieht es im Wesentlichen keinen Strom, schlägt durch und wird zerstört.
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- Aber wenn beide Adapter den gleichen Strom ausgeben, warum wird das Gerät beschädigt? Ich bin immer noch verloren. Ich lerne gerade etwas über Ohm ' s Gesetz: /
- Update zu meiner Antwort hinzugefügt
Antwort
Die Sache, die Sie behalten sollten Beachten Sie dabei nicht nur Spannung und Strom, sondern auch die Leistung.
Beachten Sie Folgendes:
simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab
Beachten Sie, dass alle Schaltungswerte 1 in der Schaltung sind – (1 Volt, 1 Ohm, 1 amp und 1 Watt). Für diese Schaltung ist kein Taschenrechner erforderlich, da das mathematische Ergebnis immer wieder 1 ist, wenn Sie den Wert 1 auf zwei der Variablen in einer dieser Ohmschen Gesetzformeln anwenden.
Das Netzteil liefert 1 Volt bei 1 Ampere und erzeugt daher 1 Watt Leistung. Wenn das Netzteil Strom erzeugt, muss diese Leistung mathematisch sein > an einer anderen Stelle im Stromkreis abgeführt werden (in Form von Wärme).
Da Strommessgeräte oder Amperemeter einen Widerstand nahe Null haben, verbraucht das Amperemeter keine nennenswerte Menge von Leistung. Woher wissen wir das? Nehmen wir an, der Amperemeter-Widerstand im Inneren beträgt 0,01 Ohm (was vernünftig ist).Wenn das Amperemeter 1 Ampere Strom durchlässt / anzeigt, ist die Verlustleistung (P = I ^ 2 * R) = 1 (Ampere) im Quadrat mal 0,01 (Ohm) = 0,01 Watt. Dies ist eine winzige Menge an Verlustleistung und kann in diesem Fall ignoriert werden.
Wenn das Amperemeter also keine Leistung abführt, wer muss dann die 1 Watt Leistung, die das Netzteil erzeugt? Es muss der Widerstand sein. Da der Widerstand diese 1 Watt Leistung verbraucht und die Leistung immer verbraucht wird In Form von Wärme steigt die Widerstandstemperatur im Einklang (linear) mit der Leistung, die sie abführen muss.
Was passiert nun, wenn wir die Spannung (E) auf 2 Volt anstelle von 1 Volt? Der 1 Ohm-Widerstand hat jetzt 2 Volt über seine Leitungen. (Es wird 2 Volt fallen lassen.)
Let “ s Berechnen Sie jetzt das Ohmsche Gesetz.
Bekannte:
- Schaltungsspannung = 2 V
- Schaltungswiderstand = 1 Ohm (wieder ignoriert der kleine Amperemeter Widerstand ce)
- Stromkreis (I) = E / R = 2 V geteilt durch 1 Ohm = 2 Ampere
Berechnungen basieren auf dem Ohmschen Gesetz:
- Die Stromversorgung erzeugt: P = I * E = 2 Volt * 2 Ampere = 4 Watt
- Der Widerstand geht verloren: P = E ^ 2 / R = 2 V im Quadrat geteilt durch 1 Ohm = 4 Watt
Wenn der Lastwiderstand (Gerätewiderstand) konstant bleibt, führt eine Erhöhung der Eingangsspannung dazu, dass die Schaltungsleistung erheblich zunimmt. Mit jeder Verdoppelung der Eingangsspannung erhöht sich die Schaltungsleistung um den Faktor vier. Und denken Sie daran, dass die von der Stromversorgung mathematisch erzeugte Schaltungsleistung von der an diese Stromversorgung angeschlossenen Last oder Vorrichtung abgeführt werden muss. (Sie sind jederzeit gleich.)
In Ihrer Frage haben Sie gefragt, was passiert, wenn ein 5-V-, 2-A-Adapter, der ein Gerät mit Strom versorgt, durch einen 20-V-, 2-A-Adapter ersetzt wird.
Nehmen wir an, dass das Gerät die gesamte Leistung verbraucht, die ihm vom ursprünglichen Adapter (5 AmpereV, 2ampereA) zugeführt wurde:
- Der Widerstand des Geräts muss dann sein: R = E / I = 5 V / 2 A = 2,5 Ohm
- Die vom Gerät abgegebene Leistung muss betragen: P = I * E = 5 V * 2 A = 10 Watt
Jetzt ersetzen Sie den ersten 5 V, 2 A-Adapter durch einen 20 V, 2 A-Adapter:
- Angenommen, der Widerstand des Geräts bleibt gleich (2,5 Ohm), da keine Änderungen daran vorgenommen wurden.
- Die Versorgungsspannung ändert sich jetzt von 5 V bis 20 V, was bedeutet, dass das Gerät jetzt 20 V im Quadrat geteilt durch 2,5 Ohm = 400 / ableiten muss. 2,5 = 160 Watt!
Glücklicherweise kann Ihr neuer Adapter nur 20 V * 2 A = 40 W Leistung.
Die Die Spannung am 20-V-Adapter wird wahrscheinlich abfallen, bis die maximale Ausgangsleistung erreicht ist, während weiterhin versucht wird, 2 A Ausgangsstrom beizubehalten. Es wird weiterhin versucht, 40 W Leistung, was bedeutet, dass Sie auf die eine oder andere Weise (entweder durch Überspannung oder Überstrom oder beides) immer noch Ihr schlechtes Gerät beschädigen, das nur für 10 ausgelegt ist W.
Leistung ist in vielen Fällen wie diesem die sinnvolle Berechnung. Unabhängig davon, ob es sich um eine 20 V, 2 A oder eine 2 V, 20 Eine Stromversorgung, so oder so, wie die Mathematik sagt, beträgt die maximale Verlustleistung 40 W. Das ist Warum sie als Netzteile bezeichnet werden, da eine Kombination aus Ausgangsspannung und Strom das P = I * E-Gesetz niemals überschreiten kann.
Hinweis: Bei allen oben genannten Punkten wird davon ausgegangen, dass Ihr Gerät (Last) ist konstant, wie es ein Widerstand (oder Widerstandslast ) tun würde.
Dinge ändern sich, wenn zu viel oder zu wenig Eingangsspannung an elektronische Geräte angelegt wird, so oft sie es tun stellen keine ohmsche Last dar. Sie sind dennoch anfällig für Beschädigungen, wenn die Eingangsspannung hoch genug ansteigt, um die internen Halbleiter (Transistoren usw.) sowie die passiven Komponenten (Kondensatoren usw.) zu beschädigen.
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- Warum verwenden Sie E als Symbol für Spannung? U oder V sind üblich.
Antwort
Bei einer widerstandsähnlichen Last erhöht eine Erhöhung der Spannung den Strom . Dies ist, was Ohm entdeckt hat und wird ordentlich durch \ $ V = IR \ $ gegeben. Für ein festes R sind V und I proportional.
Wenn Sie ein Gerät an eine ausreichende Stromversorgung anschließen, wird der Strom vom Gerät und nicht von der Stromversorgung bestimmt. Das irische nationale Stromnetz hat eine Spitzenleistung von 5.000.000 kW (5 GW). Wenn ich eine 30-W-Lampe einschalte, wird nur so viel Strom aus dem Netz bezogen, nicht die gesamten 5 GW.
Nicht alle Geräte sind jedoch ohmsche Lasten. Viele variieren je nachdem, was das Gerät tut. Beispiel: Laptop im Standby-Modus, Telefonanzeige aus, ein, Video ansehen, einen Anruf tätigen usw. Die aktuell gezeichneten Änderungen.
Nehmen wir an, ich schalte mich ein ein Gerät mit einem Adapter, der 5 Volt bei 2 Ampere ausgibt. Wenn ich dasselbe Gerät an einen Adapter anschließen würde, der 20 Volt bei 2 Ampere ausgibt, brenne ich es dann?
Elektronische Geräte haben normalerweise eine Spannungstoleranz. Wenn Sie diese überschreiten, werden normalerweise die Geräte zerstört.
Ich denke, Sie brennen ein Gerät, indem Sie zu viel Strom weiterleiten. Nein?
Das kann es, aber die Hochspannung allein ohne viel Strom kann es auch.
Durch Erhöhen der Spannung kann diese auch verbrannt werden, wenn Sie denselben Strom durchlassen?
Im Allgemeinen erhöht sich das Erhöhen der Spannung die jetzige. Einige Geräte verfügen über integrierte Regler – z. B. das interne Ladegerät Ihres Mobiltelefons – und versuchen, den Strom zu steuern. Wenn Sie die maximale Nennspannung überschreiten, wird der Controller zerstört.