madjumotion/Shutterstock
Elektriska kretsar överför ström genom en serie komponenter - strömkällor, ledare, motstånd och omkopplare. När matningsspänningen är otillräcklig uppstår ett spänningsfall, potentiellt svältande enheter med den kraft de behöver. Att veta hur man beräknar detta fall över resistorer hjälper dig att diagnostisera och designa pålitliga kretsar.
Kärnan i dessa beräkningar är Ohms lag, som länkar samman spänning (V), ström (I) och resistans (R) med den enkla ekvationen V=IR . Detta förhållande låter dig förutsäga hur mycket spänning ett motstånd kommer att förbruka i en given krets.
Tänk på en seriekrets som drivs av ett 30-V-batteri med två motstånd:4Ω och 6Ω. Det totala motståndet är 10Ω, så strömmen är I=30V ÷ 10Ω=3A . Spänningsfallet över varje motstånd följer direkt:
Lägg märke till att summan av dropparna (12V+18V) är lika med matningsspänningen, vilket bekräftar beräkningen.
I en mer detaljerad serieanalys kan du undersöka potential vid punkter före, mellan och efter varje motstånd. För samma 30 V-källa, låt punkt A vara före motstånd 1, punkt B mellan de två och punkt C efter motstånd 2. Fallet över motstånd 1 är skillnaden mellan A och B. Om A är 30 V och B är 20 V är fallet 10 V, vilket ger en ström på 10V ÷ 4Ω=2,5A . Samma ström flyter genom resistor2, så dess fall är 2,5A × 6Ω=15V . PointC är då 5V, vilket motsvarar den återstående matningsspänningen.
Parallella kretsar beter sig olika:samma spänning visas över varje gren, medan strömmar delar sig. Med ett 30-V-batteri och tre parallella motstånd upplever varje motstånd hela 30V-fallet, oavsett dess resistansvärde.
Dessa beräkningar utgör ryggraden i kretsdesign och felsökning. Genom att tillämpa Ohms lag korrekt kan du säkerställa att enheter får den spänning som krävs och undvika fel orsakade av dolda fall.
