Помогите разобраться в законе Ома

alex647

Позвольте привести в систему все изложенное. Источник тока и источник напряжения это важнейшие понятия электротехники и, если правильно в них разобраться, они упростят большинство практических расчетов. Итак, источник тока - это источник эл.энергии, внутреннее сопротивление которого ЗНАЧИТЕЛЬНО больше, чем сопротивление нагрузки. Что это значит? То, что при изменении сопротивления нагрузки ток через нее будет оставаться неизменным, определяемым внутренним сопротивлением источника, или, если быть точным, эти изменения будут несущественными. Как это может получаться? Очевидно, что напряжение источника тока не постоянная величина, а меняется вместе с изменением нагрузки, автоматически поддерживая заданный ток. Кстати, источники тока не боятся короткого замыкания, ведь ток никогда не превысит заданного значения, ограниченного внутренним сопротивлением.Как практически получить источник тока? К любому источнику эл. энергии достаточно большого напряжения присоединить последовательно с нагрузкой резистор, сопротивление которого значительно больше, чем эта нагрузка. Например, чтобы запитать светодиод с рабочим током 20мА от напряжения 36В постоянного тока, возьмем последовательно с источником питания 36В резистор 36/0,02=1800 ОМ. Получим источник тока 0,02А К нему можно подключать любую нагрузку, допустимый ток для которой равен или превышает эти 0,02А. Теперь, если подключить этот источник тока к светодиоду( соблюдая полярность), через него будет течь ток примерно 20мА, т.е. он не перегорит. Можно соединить несколько светодиодов последовательно. Результат будет тот же. Нужно только помнить, что источник тока является таковым, пока сопротивление нагрузки гораздо меньше его внутреннего сопротивления. Кстати, хорошим источником тока является транзистор, если включить нагрузку в цепь коллектора. Про источники напряжения все гораздо проще, потому что привычнее. Источник напряжения это источник электроэнергии, внутреннее сопротивление которого мало по сравнению с сопротивлением нагрузки. Поэтому, при уменьшении нагрузки напряжение источника остается постоянным, а ток возрастает. На практике это аккумуляторы, электрогенераторы, стабилизаторы напряжения. Ток через нагрузку определяется только ее сопротивлением при данном напряжении источника.

Реклама

illarionovsp

В конкретику. Лучший источник тока - полевой транзистор с левой хар-кой. Например, КП302. Или, чтобы душу грело, ламповый пентод. В катод оному злодею резистор переменный припаять и ток регулировать ... Песня. :)))

С уважением, СП.

Реклама

alex647

Полевые транзисторы в качестве источников тока значительно уступают биполярным из-за температурной нестабильности, которая может достигать 5% и более, кроме того, из-за большого технологического разброса параметров.

illarionovsp

Истина Ваша. Когда 2 ... 5 мА стабилизировать, то резистор в истоке запросто. Больше 10 мА, не всякий КП302 тянет.
С уважением, СП.

Реклама

Rainbowstar

Не подскажете,
где в моих рассуждения про пресловутую лампочку из обучалки ошибка?
1. Условия: "рассчитать сопротивление резистора R1.
Нам известно, что батарейка выдает напряжение 9В, лампочка при этом потребляет ток 0,33 А." При этом и до условия, и после нарисована картинка с резистором...
2. теперь рассуждения:
пусть индекс "1" = лампа, "2" = резистор...
ток в цепи не меняется и по условию I = 0.33
Сопротивления лампочки и батарейки равны R1 = R2 = R
Напряжение батарейки U = U1+U2 = I1*R1+I2*R2 = R*(I1+I2) = 2*R*I
Откуда R = U/(2*I) = 9/(2*0.33) = 13.5

Ответ задачки: 27

ЗЫ: после долгих размышлений... в условиях речь идёт о токе для схемы без резистора? и в нарисованной схеме на самом деле ток не равен 0.33??

Реклама

Хе-Хемуль

А вообще самый простой способ зарешать эту проблему - взять копеечную КРЕНку и пустить через нее :music:

считать ничего не надо, по току хватит, ну только 5 вольт будет, а не 4.5. Это если закон Ома учить лень. С учетом ее стоимости даже нельзя сказать, что это колка орехов микроскопом :)))

Реклама

Rainbowstar писал(а):...ток в цепи не меняется и по условию I = 0.33

Как только поставили резистор, ток в цепи изменится. Вспомните закон Ома.
Отсюда и все остальные рассуждения получаются ошибочными.
А вообще, скачайте симулятор Начала электроники
Он как раз для начинающих и вполне подходит для изучения закона Ома и не только :))

В нем можете смоделировать предложенную на РадиоКоте задачку и проверить правильность Ваших рассуждений.

Rainbowstar

Света писал(а):Как только поставили резистор, ток в цепи изменится.

То есть всё-таки ток дан для схемы без резистора... Спасибо большое за ответ! Меня ввело в заблуждение то, что в обучалке схемы нарисованы сразу с резисторами.

Rainbowstar писал(а):То есть всё-таки ток дан.

Ток не "дается", ток расчитывается. Он зависит от сопротивления. Если лампочка будет иметь сопротивление 27 Ом, то через неё пойдет именно такой ток при подаче на неё напряжение 9 В. Если лампочка будет иметь другое сопротивление, то через неё пойдет другой ток. Если поставить две лампочки последовательно, то ток в два раза уменьшится. Если их поставить параллельно, то ток в два раза увеличится. То есть, ток зависит от сопротивления и никак не наоборот.

Rainbowstar

Света писал(а):Ток не "дается", ток расчитывается.

Имела в виду, "дан в условиях задачи". =)

Kusado

Света писал(а): То есть, ток зависит от сопротивления и никак не наоборот.

А светодиоды также работают?
Например есть батарейка о 10 вольтах
есть светодиод. В даташите светодиода написано что ярче всего он светится на напряжении в два вольта и при токе в 100 миллиампер.
что и как мне надо посчитать чтоп засветить этот диод от этой батарейки?

Gudd-Head

Kusado писал(а):А светодиоды также работают?
Например есть батарейка о 10 вольтах
есть светодиод. В даташите светодиода написано что ярче всего он светится на напряжении в два вольта и при токе в 100 миллиампер.
что и как мне надо посчитать чтоп засветить этот диод от этой батарейки?

Считайте, что при токе 100 мА на нем падает 2 В. Следовательно, надо погасить 8 В при 100 мА, т.е. нужно 80 Ом =)

Kusado писал(а):...два вольта и при токе в 100 миллиампер.

Для светодиода это означает, что если через светодиод идет ток 100 мА, на нем падает 2 В. Главное для светодиода - обеспечить ему нужный ток. Поэтому, при расчетах нужно отталкиваться только от тока, пример расчета выше...

Kusado

Я правильно понимаю, что если я при этом повешу последовательно 5 таких диодов на батарею 10В то все будут светиться на полную и без единого резистора?

Gudd-Head

Kusado писал(а):Я правильно понимаю, что если я при этом повешу последовательно 5 таких диодов на батарею 10В то все будут светиться на полную и без единого резистора?

Да, но лучше так не делать =)

Kusado

ну и тогда чтоп уж совсем понять:
в первом случае, когда повесили резистор на 80Ом, он будет рассеивать мощность в 1 Ватт, я правильно понимаю? (10 вольт и ток в 100ма перемножаем получаем 1)

Grand_pro

Неа, на резисторе падает 8 Вольт и рассеивать он будет 8В х 0,1А = 0,8Вт

Kusado писал(а):Я правильно понимаю, что если я при этом повешу последовательно 5 таких диодов на батарею 10В то все будут светиться на полную и без единого резистора?

Это можно проделывать только если светодиоды совершенно одинаковые (такое бывает, если они из одной коробки). Обычно они имеют какой-то разброс по параметрам. На одном светодиоде может падать 1,8 В, на другом - 2,2 В при одинаковом токе 100 мА. Поэтому, при последовательном включении через светодиод с меньшим напряжением может пойти недопустимо большой ток и он может сгореть. За ним сгорят и остальные (Что частенько и происходит в китайских фонариках :))

). Поэтому всегда нужно ограничивать ток через светодиоды.

Kusado

Хе-Хемуль писал(а):
Gudd-Head писал(а):Считайте, что при токе 100 мА на нем падает 2 В. Следовательно, надо погасить 8 В при 100 мА, т.е. нужно 80 Ом =)
просто так вот считать не стоит. Светодиоды хавают от 5 мА до 3 А (белый типа Cree или SSC). Напряжение рабочее так же от 2.2 до 4 вольт. Так что сначала смотрим даташит, потом выясняем степень стабильности питальника, и только потом думаем, как ограничить питание.

Давайте тогда на живом примере )
есть вот такой диод (белый):
http://www.cree.com/products/pdf/XLampMC-E.pdf
Предположим, что питание стабильно
Напряжение мифической батарейки - теже 10 вольт )
Судя по картинке в даташите я пропущу через диод 650ма установив напряжение после резистора в 3.4 вольта. Тоесть надо резюк на 66 Ом?

Kusado писал(а):Судя по картинке в даташите я пропущу через диод 650ма установив напряжение после резистора в 3.4 вольта. Тоесть надо резюк на 66 Ом?

Для светодиода нужен ток, не более допустимого. Какое при этом будет напряжение на светодиоде не особо должно волновать. При стабильном токе, напряжение может значительно изменяться от нагрева светодиода и т.д.
Если ток не ограничивать, а подобрать напряжение, то даже при незначительном изменении напряжения, ток через светодиод может измениться в несколько раз.