עלעקטרישע קראַנט און רעזיסטאָר פאָרמולעס
עלעקטרישער שטראָם איז דער פלוס פון עלעקטרישער לאָדונג דורך אַ קאַנדאַקטאָר, ווי אַ דראָט, פּראָדוצירט דורך אַ חילוק אין עלעקטרישן פּאָטענציעל. אַ רעזיסטאָר איז אַן עלעקטראָנישער קאָמפּאָנענט געניצט צו באַגרענעצן אָדער רעגולירן עלעקטרישן שטראָם אין אַ קרייַז. פֿאַרשטיין עלעקטרישן שטראָם און רעזיסטענץ איז וויכטיק אין עלעקטראָניק און עלעקטרישע אינזשעניריע. דער אַרטיקל וועט דעקן די גרונטלעכע קאָנצעפּטן פון עלעקטרישן שטראָם, אָהם'ס געזעץ, טיפּן פון רעזיסטאָרן, ווי אויך אַפּליקאַציעס און קאַלקולאַציע ביישפילן צו צושטעלן אַ פולשטענדיק פארשטאנד פון דעם טעמע.
גרונט־קאָנצעפּט פֿון עלעקטרישן קראַנט
עלעקטרישער שטראָם (\(I \)) ווערט דעפינירט אלס די ראטע פון פליסן פון עלעקטרישע לאדונג דורך א פונקט אין אן עלעקטרישן קרייז. די SI איינהייט פאר עלעקטרישן שטראָם איז דער אמפער (A), וואס איז גלייך צו איין קולאמב פער סעקונדע (1 A = 1 C/s). עלעקטרישער שטראָם קען פליסן אין צוויי ריכטונגען: גלייכשטראם (DC) וואו דער שטראָם פליסט אין איין פעסטע ריכטונג, און וועקסלשטראם (AC) וואו דער שטראָם טוישט ריכטונג פעריאדיש.
די גרונטלעכע גלייכונג פֿאַר עלעקטרישן קראַנט איז:
\[ איך = \frac{Q}{t} \]
וואו:
– \(I \) איז דער עלעקטרישער שטראָם אין אַמפּער (A)
– \(Q \) איז די עלעקטרישע לאדונג אין קולאָמבס (C)
– \(t \) איז די צייט אין סעקונדעס (s)
אָהמס געזעץ
אָהמס געזעץ איז אַ יסודותדיקער געזעץ אין עלעקטריע וואָס פֿאַרבינדט עלעקטרישן קראַנט (\(I \)), וואָולטאַזש (\(V \)), און קעגנשטעל (\(R \)) אין אַ קרייַז. דער געזעץ ווערט אויסגעדריקט ווי:
\[V = I \cdot R \]
וואו:
– \(V \) איז די וואָולטאַזש אין וואָלטס (V)
– \(I \) איז דער עלעקטרישער שטראָם אין אַמפּער (A)
– \(R \) איז דער קעגנשטעל אין אָהמס (Ω)
אָהמס געזעץ זאָגט אַז דער קראַנט וואָס פליסט דורך אַ רעזיסטאָר איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אָנגעווענדטער וואָולטאַזש און פאַרקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו דער קעגנשטעל. מיט אַנדערע ווערטער, ווי העכער דער אָנגעווענדטער וואָולטאַזש אָדער ווי נידעריקער דער קעגנשטעל, אַלץ גרעסער איז דער קראַנט וואָס פליסט דורך דעם רעזיסטאָר.
רעזיסטאָרן און זייערע טיפּן
א רעזיסטאָר איז אַ פּאַסיווער קאָמפּאָנענט וואָס ווערט גענוצט צו קאָנטראָלירן דעם קראַנט אין אַן עלעקטרישן קרייַז דורך צושטעלן קעגנשטאַנד צו זיין שטראָם. עס זענען פֿאַראַן אַ סך פֿאַרשידענע טיפּן רעזיסטאָרן, וואָס פֿאַרשיידן זיך אין קאָנסטרוקציע, מאַטעריאַלן און אַפּליקאַציעס. דאָ זענען עטלעכע אָפֿט גענוצטע טיפּן:
1. פעסטער רעזיסטאָר:
פעסטע רעזיסטאָרן האָבן אַ קעגנשטעל ווערט וואָס ענדערט זיך נישט. זיי זענען בנימצא אין אַ ברייט קייט פון קעגנשטעל ווערטן און ווערן גענוצט אין אַפּליקאַציעס וווּ אַ פעסטער קעגנשטעל איז פארלאנגט.
2. וועריאַבלער רעזיסטאָר (פּאָטענציאָמעטער):
וועריאַבלע רעזיסטאָרן לאָזן דעם רעזיסטאָר ווערט מאַנועל געביטן ווערן. פּאָטענציאָמעטערס זענען אַ טיפּ וועריאַבלע רעזיסטאָר וואָס ווערט אָפט געניצט אין וואָלומען קאָנטראָלן און ליכט דימערס.
3. טערמיסטאָר רעזיסטאָר:
טערמיסטאָרן זענען רעזיסטאָרן וועמענס רעזיסטענץ ווערט ענדערט זיך מיט טעמפּעראַטור. זיי ווערן גענוצט אין טעמפּעראַטור סענסאָרן און טעמפּעראַטור קאָנטראָל אַפּליקאַציעס.
4. LDR רעזיסטאָר (ליכט-אָפּהענגיקער רעזיסטאָר):
אן LDR איז א רעזיסטאָר וועמענס רעזיסטענץ ווערט ענדערט זיך מיט דער אינטענסיטעט פון די ליכט וואס ער באקומט. זיי ווערן גענוצט אין ליכט סענסארן און לייטינג אויטאמאטיזאציע אפליקאציעס.
5. NTC און PTC רעזיסטאָרן:
NTC (נעגאַטיווע טעמפּעראַטור קאָעפיציענט) און PTC (פּאָזיטיוו טעמפּעראַטור קאָעפיציענט) זענען טיפּן טערמיסטאָרן וועמענס קעגנשטעל פאַרקלענערט זיך אָדער פאַרגרעסערט זיך מיט דער פאַרגרעסערונג פון טעמפּעראַטור.
אַפּליקאַציעס פון רעזיסטאָרן אין עלעקטרישע קרייזן
רעזיסטאָרן האָבן פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס אין עלעקטרישע און עלעקטראָנישע קרייזן, אַרייַנגערעכנט:
1. קראַנט לימיטער:
רעזיסטאָרן ווערן גענוצט צו באַגרענעצן דעם קראַנט וואָס פליסט דורך אַנדערע קאָמפּאָנענטן אין אַ קרייַז, פאַרהיטן שעדיקן פון איבערגעטריבענעם קראַנט.
2. וואָולטאַזש טיילער:
רעזיסטאָרן קענען גענוצט ווערן צו שאַפֿן וואָולטאַזש טיילערס, וואו די קוואַל וואָולטאַזש איז צעטיילט אין עטלעכע טיילן באַזירט אויף די קעגנשטעל ווערט פון די רעזיסטאָר.
3. פילטער:
אין אַ פילטער קרייז, ווערן רעזיסטאָרן גענוצט צוזאַמען מיט קאַפּאַסיטאָרן און אינדוקטאָרן צו פילטערן אויס געוויסע פרעקווענצן פון אַן עלעקטרישן סיגנאַל.
4. פּולדאַון און פּולאַפּ רעזיסטאָרן:
אין דיגיטאַלע קרייזן, ווערן פּול-אַפּ אָדער פּול-דאַון רעזיסטאָרן גענוצט צו שאַפֿן אַ הויכן אָדער נידעריקן לאָגיק צושטאַנד אויף אַ דיגיטאַלן אַרייַנגאַנג ווען קיין סיגנאַל ווערט נישט אַפּליצירט.
בייַשפּיל פון קאַלקולאַציע מיט אָהם'ס געזעץ
צו פֿאַרשטיין די אַפּליקאַציע פֿון אָהמס געזעץ אין קרייזן, דאָ זענען עטלעכע בייַשפּיל חשבונות:
בייַשפּיל 1: קאַלקולירן קראַנט
לאָמיר זאָגן אַז אַ קרייַז האָט אַ וואָולטאַזש פֿון 12V און אַ רעזיסטאָר פֿון 6Ω. ניצנדיק אָהם'ס געזעץ, קענען מיר רעכענען דעם קראַנט וואָס פֿליסט דורך דעם רעזיסטאָר:
\[ איך = \frac{V}{R} \]
\[ איך = \frac{12V}{6Ω} \]
\[ איך = 2A \]
אַזוי, דער קראַנט וואָס פליסט דורך דעם רעזיסטאָר איז 2 אַמפּער.
בייַשפּיל 2: קאַלקולירן וואָולטאַזש
לאָמיר זאָגן אַז אַ רעזיסטאָר מיט אַ רעזיסטאָר פֿון 4Ω האָט אַ קראַנט פֿון 3A וואָס פֿליסט דורך אים. ניצנדיק אָהם'ס געזעץ, קענען מיר רעכענען דעם וואָולטאַזש וואָס ווערט אָנגעווענדט איבער דעם רעזיסטאָר:
\[V = I \cdot R \]
[V = 3A ≈ 4Ω]
\[V = 12V \]
אַזוי, די וואָולטאַזש וואָס ווערט געווענדט צום רעזיסטאָר איז 12 וואָלט.
בייַשפּיל 3: קאַלקולירן קעגנשטעל
לאָמיר זאָגן אַז אַ קרייַז האָט אַ וואָולטאַזש פֿון 9V און אַ קראַנט פֿון 1.5A. ניצנדיק אָהם'ס געזעץ, קענען מיר אויסרעכענען דעם קעגנשטאַנד פֿון דעם רעזיסטאָר:
\[ R = \frac{V}{I} \]
[R = \frac{9V}{1.5A}]
\[ R = 6Ω \]
אַזוי, דער קעגנשטאַנד פון דעם רעזיסטאָר איז 6 אָום.
סעריע און פּאַראַלעל קרייזן
אין אַן עלעקטרישן קרייַז, קענען רעזיסטאָרן זיין אָרגאַניזירט אין סעריע אָדער פּאַראַלעל קאָנפיגוראַציעס, וואָס אַפעקטירט די גאַנץ קעגנשטעל ווערט און די קראַנט פליסנדיק דורך די קרייַז.
1. סעריע קרייז:
אין אַ סעריע קרייז, זענען רעזיסטאָרן אויסגעשטעלט אין אַ וועג אַזוי אַז דער זעלביקער קראַנט פליסט דורך יעדן רעזיסטאָר. דער גאַנצער רעזיסטאָר (\(R_t \)) אין אַ סעריע קרייז איז די סומע פון אַלע די יחיד רעזיסטאָרן:
\[R_t = R_1 + R_2 + R_3 + ∫+ R_n \]
די גאַנצע וואָולטאַזש (\(V_t \)) איז די סומע פון די וואָולטאַזש פאַלן איבער יעדן רעזיסטאָר, אָבער דער קראַנט (\(I \)) בלייבט די זעלבע דורך יעדן רעזיסטאָר.
2. פּאַראַלעל קרייז:
אין אַ פּאַראַלעלער קרייז, זענען רעזיסטאָרן אויסגעשטעלט אין פֿאַרשידענע צווייגן אַזוי אַז די זעלבע וואָולטאַזש ווערט אָנגעווענדט צו יעדן רעזיסטאָר. דער גאַנצער רעזיסטאַנץ (\( R_t \)) אין אַ פּאַראַלעלער קרייז קען מען אויסרעכענען דורך:
\[ \frac{1}{R_t} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + ∫ + \frac{1}{R_n} \]
דער גאַנצער קראַנט (\(I_t \)) איז די סומע פון די שטראָמען וואָס פליסן דורך יעדן צווייַג, אָבער די וואָלטאַזש (\(V \)) בלייבט די זעלבע איבער יעדן רעזיסטאָר.
קעסימפּולאַן
עלעקטרישער שטראָם און קעגנשטעל זענען יסודותדיקע קאָנצעפּטן אין עלעקטראָניק און עלעקטרישער אינזשעניריע. פֿאַרשטיין אָהמס געזעץ און ווי קעגנשטעלער אַרבעטן אין עלעקטרישע קרייזן איז שליסל צו פּלאַנירן און אַנאַליזירן קאָמפּלעקסע עלעקטראָנישע סיסטעמען. דורך נוצן אָהמס געזעץ און וויסן פון קעגנשטעל טיפּן, קענען מיר קאָנטראָלירן דעם שטראָם און וואָולטאַזש אין אַ קרייז צו דערגרייכן די געוואונטשענע פונקציעס. קעגנשטעלער האָבן אַ ברייטע קייט פון פּראַקטישע אַפּליקאַציעס אין שטראָם לימיטערס, וואָולטאַזש טיילערס, פילטערס און דיגיטאַלע סיסטעמען, מאַכנדיג זיי וויכטיקע קאָמפּאָנענטן פון מאָדערנער טעכנאָלאָגיע.
