Teori litar Dc

Apa itu DC?

Di sekolah rendah, kami belajar bahawa semuanya dibuat oleh atom. Ini adalah produk daripada tiga zarah: Elektron, Proton dan Neutron. Seperti namanya, Neutron tidak mempunyai caj sedangkan Proton positif dan Elektron negatif.

Dalam atom, proton elektron dan neutron tetap bersama dalam formasi yang stabil, tetapi jika melalui proses luaran, elektron dipisahkan dari atom, mereka akan selalu ingin menetap di kedudukan sebelumnya sehingga akan menimbulkan daya tarikan terhadap proton. Sekiranya kita menggunakan elektron bebas ini dan mendorongnya ke dalam konduktor yang membentuk litar, daya tarikan berpotensi menghasilkan perbezaan potensi.

Sekiranya aliran elektron tidak mengubah jalannya dan berada dalam aliran atau pergerakan sehala di dalam litar, ia dipanggil DC atau Arus Langsung. Voltan DC adalah sumber voltan malar.

Sekiranya Arus Langsung, polaritas tidak akan terbalik atau berubah sehubungan dengan masa, sedangkan aliran arus dapat berubah mengikut waktu.

Seperti kenyataannya, tidak ada keadaan yang sempurna. Sekiranya litar di mana elektron bebas mengalir, itu juga benar. Elektron bebas tersebut tidak mengalir secara bebas, kerana bahan pengalir tidak sempurna untuk membiarkan elektron mengalir dengan bebas. Ia menentang aliran elektron oleh peraturan sekatan tertentu. Untuk masalah ini, setiap litar elektronik / elektrik terdiri daripada tiga kuantiti asas individu yang disebut sebagai VI R.

• Voltan (V)
• Semasa (I)
• Dan Rintangan (R)

Ketiga-tiga perkara ini adalah kuantiti asas asas yang hampir muncul dalam semua keadaan ketika kita melihat atau menggambarkan sesuatu atau membuat sesuatu yang berkaitan dengan Elektrik atau Elektronik. Mereka berdua mempunyai hubungan baik tetapi mereka menunjukkan tiga perkara yang terpisah dalam Asas Elektronik atau Elektrik.

Apa itu Semasa?

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, elektron yang dipisahkan bebas mengalir di dalam litar; aliran elektron (cas) ini disebut sebagai Arus. Apabila sumber voltan digunakan di litar, zarah cas negatif terus mengalir pada kadar yang seragam. Arus ini diukur dalam Amperes mengikut unit SI dan dilambangkan sebagai I atau i. Seperti unit ini 1 Ampere adalah kuantiti elektrik yang dibawa dalam 1 saat. Unit asas caj adalah coulomb.

1A ialah 1 coulomb cas yang dibawa dalam litar atau konduktor dalam 1 saat. Jadi Formula adalah

1A = 1 C / S

Di mana, C dilambangkan sebagai coulomb dan S kedua.

Dalam senario praktikal, elektron mengalir dari sumber negatif ke sumber positif bekalan kuasa, tetapi untuk pemahaman berkaitan litar yang lebih baik aliran arus konvensional menganggap bahawa arus mengalir dari positif ke terminal negatif.

Dalam beberapa rajah litar, kita akan sering melihat bahawa beberapa anak panah dengan I atau i menunjukkan aliran arus, yang merupakan aliran arus konvensional. Kita akan melihat penggunaan arus di papan suis Dinding sebagai "Maksimum 10 Ampere dinilai" atau di pengecas telefon "arus cas maksimum adalah 1 Ampere " dll.

Arus juga digunakan sebagai awalan dengan sub berganda sebagai Kilo amp (10 ³ V), milli-amp (10 ^-3 A), micro-amp (10 ^-6 A), nano-amp (10 ^-9 A) dll.

Apa itu Voltan?

Voltan adalah perbezaan keupayaan antara dua titik litar. Ia tidak memberitahu potensi tenaga yang disimpan sebagai cas elektrik di titik bekalan elektrik. Kita boleh menunjukkan atau mengukur perbezaan voltan antara dua titik dalam nod litar, persimpangan dll.

Perbezaan antara dua titik disebut sebagai perbezaan potensi atau penurunan voltan.

Kejatuhan voltan atau perbezaan potensi ini diukur dalam Volt dengan simbol V atau v. Lebih banyak Voltan menunjukkan lebih banyak kapasiti dan lebih banyak pegangan pada cas.

Seperti yang dijelaskan sebelum ini, voltan berterusan sumber dipanggil sebagai voltan DC. Sekiranya Voltan berubah secara berkala dengan masa, ia adalah Voltan AC atau Arus Batal.

Satu volt adalah mengikut definisi, penggunaan tenaga satu joule setiap cas elektrik satu coulomb. Hubungannya seperti yang dijelaskan

V = Potensi Tenaga / Cas Atau 1V = 1 J / C

Di mana, J dilambangkan sebagai Joule dan C adalah coulomb.

Penurunan voltan satu Volt berlaku apabila arus 1 amp mengalir melalui rintangan 1 ohm.

1V = 1A / 1R

Di mana A ialah Ampere dan R adalah rintangan dalam ohm.

Voltan juga digunakan sebagai awalan dengan sub-gandaan seperti Kilovolt (10 ³ V), milivolt (10 ^-3 V), micro-volt (10 ^-6 V), nano-volt (10 ^-9 V) etc. Voltage juga dilambangkan sebagai voltan negatif dan juga voltan positif.

Voltan AC biasanya dijumpai di cawangan rumah. Di India ia adalah 220V AC, di Amerika Syarikat 110V AC dan lain-lain. Kita boleh mendapatkan voltan DC dengan menukar AC ini ke DC atau dari Bateri, Panel Suria, Pelbagai unit bekalan kuasa dan juga pengecas telefon. Kita juga boleh menukar DC ke AC menggunakan Inverter.

Sangat penting untuk diingat bahawa voltan boleh wujud tanpa arus kerana ia adalah perbezaan voltan antara dua titik atau perbezaan potensi tetapi arus tidak dapat mengalir tanpa perbezaan voltan antara dua titik.

Apa itu Rintangan?

Seperti di dunia ini, tidak ada yang ideal, setiap bahan mempunyai spesifikasi tertentu untuk menahan aliran elektron ketika melewatinya. Kapasiti daya tahan bahan adalah rintangannya yang diukur dalam Ohms (Ω) atau Omega. Sama seperti Arus dan voltan, rintangan juga mempunyai awalan untuk sub-gandaan seperti Kilo-ohm (10 ³ Ω), mili-ohm (10 ^-3 Ω), mega-ohm (10 ⁶ Ω) dll. Rintangan tidak dapat diukur secara negatif; ia hanya nilai positif.

Rintangan memberitahu sama ada bahan dari mana arus mengalir adalah konduktor yang baik bermaksud rintangan rendah atau konduktor buruk bermaksud rintangan tinggi. 1 Ω adalah rintangan yang sangat rendah berbanding dengan 1M Ω.

Jadi, ada bahan yang mempunyai rintangan yang sangat rendah dan merupakan pengalir elektrik yang baik. Seperti, tembaga, emas, perak, aluminium dan lain-lain. Sebaliknya terdapat beberapa bahan yang mempunyai rintangan yang sangat tinggi sehingga konduktor elektrik yang buruk seperti Kaca, Kayu, Plastik, dan kerana daya tahan tinggi dan keupayaan pengalir elektrik yang buruk, mereka digunakan terutamanya untuk tujuan penebat sebagai penebat.

Juga, jenis bahan khas digunakan secara meluas dalam elektronik kerana keupayaan khasnya untuk mengalirkan elektrik antara konduktor yang buruk dan baik, Ini semikonduktor, namanya menyiratkan sifatnya, separa konduktor. Transistor, diod, litar bersepadu dibuat menggunakan semikonduktor. Germanium dan silikon adalah bahan semikonduktor yang digunakan secara meluas dalam segmen ini.

Seperti yang dibincangkan sebelum perlawanan, tidak boleh menjadi negatif. Tetapi rintangan mempunyai dua segmen tertentu, satu berada di segmen linier dan satu lagi berada di segmen bukan pelapik. Kita boleh menggunakan pengiraan matematik berkaitan sempadan khusus untuk mengira kapasiti rintangan rintangan linier ini, sebaliknya rintangan bersegmen bukan linier tidak mempunyai definisi atau hubungan yang betul antara voltan dan arus semasa antara perintang ini.

Hubungan Ohms Law dan VI:

Georg Simon Ohm aka Georg Ohm adalah seorang ahli fizik Jerman yang menjumpai hubungan berkadar antara penurunan voltan, rintangan dan arus. Hubungan ini dikenali sebagai Ohms Law.

Dalam penemuannya, dinyatakan bahawa arus yang melalui konduktor berkadar terus dengan voltan di seberang. Sekiranya kita mengubah penemuan ini menjadi pembentukan matematik kita akan melihatnya

Arus (Ampere) = Voltan / Rintangan I (Ampere) = V / R

Sekiranya kita mengetahui salah satu daripada dua nilai dari ketiga entiti tersebut, kita dapat memperoleh nilai yang ketiga.

Dari formula di atas, kita akan menjumpai tiga entiti, dan formula tersebut adalah: -

voltan	V = I x R	Keluaran akan menjadi Voltan dalam Volt (V)
Semasa	I = V / R	Keluaran akan Arus di Ampere (A)
Penentangan	R = V / I	Keluaran akan menjadi Rintangan dalam Ohm (Ω)

Mari kita lihat perbezaan ketiga ini menggunakan litar di mana beban adalah rintangan dan Am-meter digunakan untuk mengukur Arus dan Volt-meter digunakan untuk mengukur voltan.

Dalam gambar di atas, Ammeter dihubungkan secara bersiri dan memberikan arus ke beban resistif, sebaliknya meter volt yang disambungkan melintasi sumber untuk mengukur voltan.

Penting untuk diingat bahawa ammeter harus 0 rintangan kerana seharusnya memberikan 0 rintangan pada arus yang mengalir melaluinya, dan untuk ini terjadi, ammeter 0 ohm yang ideal disambungkan secara bersiri, tetapi kerana voltan adalah perbezaan potensi daripada dua nod, voltmeter disambungkan secara selari.

Sekiranya kita mengubah arus sumber voltan atau voltan sumber voltan atau rintangan beban di seluruh sumber secara linear dan kemudian mengukur unit, kita akan menghasilkan hasil di bawah:

Dalam graf ini Sekiranya R = 1 maka arus dan Voltan akan meningkat secara berkadar. V = I x 1 atau V = I. jadi jika rintangan ditetapkan maka voltan akan meningkat dengan arus atau sebaliknya.

Apa itu Kuasa?

Daya dibuat atau habis, dalam litar elektronik atau elektrik peringkat kuasa digunakan untuk memberikan maklumat mengenai berapa banyak kuasa yang digunakan litar untuk menghasilkan output yang tepat daripadanya.

Sesuai aturan alam, Tenaga tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dipindahkan, seperti energi Elektrik yang ditukar menjadi Tenaga Mekanik ketika Tenaga elektrik diterapkan di Motor, atau Tenaga elektrik diubah menjadi panas ketika diterapkan pada Pemanas. Oleh itu, Pemanas memerlukan Tenaga, yang merupakan daya, untuk memberikan pelesapan haba yang betul, daya itu dinilai daya pemanas pada output maksimum.

Kuasa dilambangkan dengan simbol W dan diukur dalam WATT.

Kuasa adalah nilai darab voltan dan arus. Jadi, P = V x I

Di mana, P adalah kuasa dalam watt, V adalah Voltan dan I adalah Ampere atau aliran arus.

Ia juga mempunyai sub awalan seperti Kilo-Watt (10 ³ W), mili-Watt (10 ^-3 W), mega-Watt (10 ⁶ W) dll.

Oleh kerana Hukum Ohms V = I x R dan Hukum Kuasa adalah P = V x I, jadi kita dapat memasukkan nilai V dalam hukum kuasa menggunakan formula V = I x R. Maka undang-undang kuasa akan

P = I * R * I Atau P = I ² R

Dengan mengatur perkara yang sama, kita dapat menemui satu perkara paling sedikit apabila yang lain tidak tersedia, formula disusun semula dalam matriks di bawah:

Jadi setiap segmen terdiri daripada tiga formula. Dalam mana-mana kes jika rintangan menjadi 0 maka arus akan menjadi tak terhingga, ia disebut keadaan litar pintas. Sekiranya Voltan menjadi 0 maka arus tidak ada dan wattnya akan 0, jika arus menjadi 0 maka litar berada dalam keadaan litar terbuka di mana voltan ada tetapi tidak arus maka watt sekali lagi akan menjadi 0, Jika watt 0 maka tidak ada daya yang akan habis atau dihasilkan oleh litar.

Konsep Aliran Elektron

Aliran semasa oleh tarikan cas. Pada hakikatnya, kerana Elektron adalah zarah negatif dan mereka mengalir dari terminal negatif ke terminal positif sumber kuasa. Jadi dalam litar sebenar, arus Elektron mengalir dari terminal negatif ke terminal positif, Tetapi dalam aliran arus konvensional seperti yang kita jelaskan sebelum kita menganggap bahawa arus mengalir dari terminal positif ke negatif. Pada gambar seterusnya kita akan memahami aliran arus dengan sangat mudah.

Apa pun arahnya, ia tidak mempengaruhi aliran arus di dalam litar, Lebih mudah untuk memahami aliran arus konvensional dari positif ke negatif. Arus tunggal Arus arus adalah DC atau Arus Langsung dan yang bergantian arahnya disebut sebagai Arus Bolak atau AC.

Contoh Praktikal

Mari kita lihat dua contoh untuk memahami perkara dengan lebih baik.

1. Dalam litar ini, sumber DC 12V disambungkan melintasi beban 2Ω, hitung penggunaan kuasa litar?

Dalam litar ini, rintangan total adalah rintangan beban sehingga R = 2 dan bekalan voltan masukan adalah 12V DC sehingga V = 12V. Aliran arus dalam litar akan

I = V / R I = 12/2 = 6 Amper

Sebagai Watt (W) = Voltan (V) x Ampere (A) jumlah watt akan menjadi 12 x 6 = 72Watt.

Kita juga boleh mengira nilainya tanpa Ampere.

Watt (W) = Kuasa = Voltan ² / rintangan Power = 12 ² /2 = 12 * 12/2 = 72 watt

Apa pun formula yang digunakan, outputnya akan sama.

2. Dalam litar ini jumlah penggunaan kuasa merentasi beban adalah 30 Watt, jika kita menyambungkan bekalan 15V DC, berapa banyak arus yang diperlukan?

Dalam litar ini jumlah rintangan tidak diketahui. Voltan bekalan input adalah 15V DC jadi V = 15V DC dan daya yang mengalir melalui litar adalah 30W, Jadi, P = 30W. Aliran arus dalam litar akan

I = P / VI = 30/15 2 Amper

Oleh itu, dengan mengaktifkan litar pada 30W, kita memerlukan sumber kuasa 15V DC yang mampu menyampaikan arus arus 2 Ampere atau lebih kerana litar memerlukan arus 2Amp.