Selamat siang Para amatir radio yang terhormat!
Selamat datang di situs web ““

Rumus-rumus tersebut menjadi kerangka ilmu elektronika. Daripada membuang sejumlah besar elemen radio ke atas meja dan kemudian menghubungkannya kembali, mencoba mencari tahu apa yang akan dihasilkan sebagai hasilnya, spesialis berpengalaman Mereka segera membangun skema baru berdasarkan hukum matematika dan fisika yang diketahui. Rumus inilah yang membantu menentukan nilai denominasi tertentu komponen elektronik dan parameter operasi sirkuit.

Dengan cara yang sama, sudah efektif menggunakan formula untuk modernisasi skema yang sudah jadi. Misalnya, untuk memilih resistor yang tepat pada rangkaian bola lampu, Anda dapat menerapkan hukum dasar Ohm DC(Anda dapat membacanya di bagian “Hubungan Hukum Ohm” segera setelah pengantar lirik kami). Dengan demikian, bola lampu dapat dibuat bersinar lebih terang atau, sebaliknya, diredupkan.

Bab ini akan menyajikan banyak rumus fisika dasar yang cepat atau lambat akan Anda temui saat bekerja di bidang elektronika. Beberapa di antaranya telah dikenal selama berabad-abad, namun kita masih terus menggunakannya dengan sukses, begitu pula cucu-cucu kita.

hubungan hukum Ohm

Hukum Ohm adalah hubungan antara tegangan, arus, hambatan dan daya. Semua rumus turunan untuk menghitung masing-masing nilai ini disajikan dalam tabel:

Tabel ini menggunakan sebutan yang diterima secara umum untuk besaran fisis berikut:

kamu- tegangan (V),

SAYA- saat ini (A),

R- kekuatan (W),

R- resistensi (Ohm),

Mari kita berlatih menggunakan contoh berikut: misalkan kita perlu mencari daya rangkaian. Diketahui tegangan pada terminal-terminalnya adalah 100 V dan arusnya 10 A. Maka daya menurut hukum Ohm adalah 100 x 10 = 1000 W. Nilai yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung, misalnya, nilai sekering yang perlu dimasukkan ke dalam perangkat, atau, misalnya, untuk memperkirakan tagihan listrik yang akan dibawakan secara pribadi oleh tukang listrik dari kantor perumahan kepada Anda pada akhir bulan. .

Berikut contoh lainnya: katakanlah kita perlu mencari nilai resistor pada rangkaian dengan bola lampu, jika kita mengetahui arus apa yang ingin kita lewati dalam rangkaian tersebut. Menurut hukum Ohm, arusnya sama dengan:

Saya=U/R

Rangkaian yang terdiri dari bola lampu, resistor dan sumber listrik (baterai) ditunjukkan pada gambar. Dengan menggunakan rumus di atas, bahkan seorang anak sekolah pun dapat menghitung hambatan yang dibutuhkan.

Apa yang ada dalam rumus ini? Mari kita lihat lebih dekat variabelnya.

> kamu lubang(terkadang juga ditulis sebagai V atau E): tegangan suplai. Karena kenyataan bahwa ketika arus melewati bola lampu, beberapa tegangan turun di atasnya, besarnya penurunan ini (biasanya tegangan operasi bola lampu, dalam kasus kami 3,5 V) harus dikurangi dari tegangan sumber listrik. . Misalnya, jika Upit = 12 V, maka U = 8,5 V, asalkan 3,5 V jatuh pada bola lampu.

> SAYA: Arus (diukur dalam ampere) yang direncanakan mengalir melalui bola lampu. Dalam kasus kami - 50 mA. Karena arus dalam rumus dinyatakan dalam ampere, 50 miliampere hanyalah sebagian kecilnya: 0,050 A.

> R: resistansi yang diinginkan dari resistor pembatas arus, dalam ohm.

Sebagai lanjutannya, Anda bisa memasukkan rumus untuk menghitung hambatan bilangan real bukannya U, I dan R:

R = U/I = 8,5 V / 0,050 A = 170 Ohm

Perhitungan resistensi

Menghitung resistansi satu resistor dalam rangkaian sederhana cukup sederhana. Namun, ketika resistor lain ditambahkan ke dalamnya, baik secara paralel atau seri, resistansi keseluruhan rangkaian juga berubah. Resistansi total dari beberapa resistor yang dihubungkan secara seri sama dengan jumlah resistansi masing-masing resistor. Untuk koneksi paralel, segalanya menjadi sedikit lebih rumit.

Mengapa Anda perlu memperhatikan cara komponen terhubung satu sama lain? Ada beberapa alasan untuk hal ini.

> Resistansi resistor hanyalah kisaran nilai tertentu yang tetap. Di beberapa rangkaian, nilai resistansi harus dihitung secara akurat, tetapi karena resistor dengan nilai yang sama mungkin tidak ada sama sekali, beberapa elemen harus dihubungkan secara seri atau paralel.

> Resistor bukan satu-satunya komponen yang mempunyai hambatan. Misalnya, belitan belitan motor listrik juga mempunyai hambatan terhadap arus. Dalam banyak soal praktis, penting untuk menghitung resistansi total seluruh rangkaian.

Perhitungan resistansi resistor seri

Rumus untuk menghitung resistansi total resistor yang dihubungkan secara seri sangatlah sederhana. Anda hanya perlu menjumlahkan semua hambatannya:

Rtotal = Rl + R2 + R3 + … (berkali-kali banyaknya elemen)

DI DALAM dalam hal ini nilai Rl, R2, R3 dan seterusnya adalah resistansi dari masing-masing resistor atau komponen rangkaian lainnya, dan Rtotal adalah nilai yang dihasilkan.

Jadi, misalnya ada suatu rangkaian dua buah resistor yang dirangkai seri dengan nilai 1,2 dan 2,2 kOhm, maka hambatan total pada bagian rangkaian tersebut adalah 3,4 kOhm.

Perhitungan resistansi resistor paralel

Segalanya menjadi sedikit lebih rumit jika Anda ingin menghitung resistansi suatu rangkaian yang terdiri dari resistor paralel. Rumusnya berbentuk:

R jumlah = R1 * R2 / (R1 + R2)

di mana R1 dan R2 adalah resistansi masing-masing resistor atau elemen rangkaian lainnya, dan Rtotal adalah nilai yang dihasilkan. Jadi, jika kita mengambil resistor yang sama dengan nilai 1,2 dan 2,2 kOhm, tetapi dihubungkan secara paralel, kita mendapatkan

776,47 = 2640000 / 3400

Untuk menghitung resistansi yang dihasilkan rangkaian listrik dari tiga atau lebih resistor, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Perhitungan kapasitas

Rumus yang diberikan di atas juga berlaku untuk menghitung kapasitas, hanya saja justru sebaliknya. Sama seperti resistor, resistor dapat diperluas untuk mencakup sejumlah komponen dalam suatu rangkaian.

Perhitungan kapasitansi kapasitor paralel

Jika Anda perlu menghitung kapasitansi suatu rangkaian yang terdiri dari kapasitor paralel, Anda hanya perlu menjumlahkan denominasinya:

Kommun = CI + C2 + SZ + ...

Dalam rumus ini, CI, C2 dan SZ adalah kapasitansi masing-masing kapasitor, dan Ctotal adalah nilai penjumlahannya.

Perhitungan kapasitansi kapasitor seri

Untuk menghitung kapasitansi total sepasang kapasitor yang dihubungkan secara seri digunakan rumus sebagai berikut:

Kommun = C1 * C2 / (C1 + C2)

dimana C1 dan C2 adalah nilai kapasitansi masing-masing kapasitor, dan Ctot adalah kapasitansi total rangkaian

Perhitungan kapasitansi tiga atau lebih kapasitor yang dihubungkan seri

Apakah ada kapasitor di sirkuit? Banyak? Tidak apa-apa: meskipun semuanya dihubungkan secara seri, Anda selalu dapat menemukan kapasitansi yang dihasilkan dari rangkaian ini:

Jadi mengapa menghubungkan beberapa kapasitor secara seri sekaligus jika satu saja sudah cukup? Salah satu penjelasan logis untuk fakta ini adalah kebutuhan untuk mendapatkan nilai spesifik untuk kapasitansi rangkaian, yang tidak memiliki analog dalam rangkaian peringkat standar. Terkadang Anda harus menempuh jalan yang lebih sulit, terutama di sirkuit sensitif seperti penerima radio.

Perhitungan persamaan energi

Satuan pengukuran energi yang paling banyak digunakan dalam praktiknya adalah kilowatt-jam atau, dalam hal elektronik, watt-jam. Anda dapat menghitung energi yang dikeluarkan oleh rangkaian dengan mengetahui lamanya waktu selama perangkat dihidupkan. Rumus perhitungannya adalah:

watt jam = P x T

Dalam rumus ini, huruf P menunjukkan konsumsi daya yang dinyatakan dalam watt, dan T adalah waktu pengoperasian dalam jam. Dalam fisika, jumlah energi yang dikeluarkan biasanya dinyatakan dalam watt-detik, atau Joule. Untuk menghitung energi dalam satuan ini, watt-jam dibagi 3600.

Perhitungan kapasitansi konstan dari rangkaian RC

DI DALAM sirkuit elektronik Rangkaian RC sering digunakan untuk memberikan waktu tunda atau memperpanjang sinyal pulsa. Rangkaian paling sederhana hanya terdiri dari resistor dan kapasitor (karena itulah asal mula istilah rangkaian RC).

Prinsip pengoperasian rangkaian RC adalah bahwa kapasitor bermuatan dilepaskan melalui resistor tidak secara instan, tetapi dalam jangka waktu tertentu. Semakin besar resistansi resistor dan/atau kapasitor, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mengosongkan kapasitansi. Perancang sirkuit sangat sering menggunakan sirkuit RC untuk membuatnya pengatur waktu sederhana dan osilator atau mengubah bentuk gelombang.

Bagaimana cara menghitung konstanta waktu rangkaian RC? Karena rangkaian ini terdiri dari resistor dan kapasitor, nilai resistansi dan kapasitansi digunakan dalam persamaan. Kapasitor tipikal memiliki kapasitansi sekitar mikrofarad atau bahkan lebih kecil, dan satuan sistemnya adalah farad, sehingga rumusnya beroperasi dalam bilangan pecahan.

T = RC

Dalam persamaan ini, T berarti waktu dalam satuan detik, R berarti hambatan dalam ohm, dan C berarti kapasitansi dalam farad.

Misalnya, sebuah resistor 2000 ohm dihubungkan ke kapasitor 0,1 µF. Konstanta waktu rantai ini akan sama dengan 0,002 s, atau 2 ms.

Untuk memudahkan Anda pada awalnya mengubah satuan kapasitansi ultra-kecil menjadi farad, kami telah menyusun tabel:

Perhitungan frekuensi dan panjang gelombang

Frekuensi suatu sinyal merupakan besaran yang berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya, seperti terlihat pada rumus di bawah ini. Rumus ini sangat berguna ketika bekerja dengan elektronik radio, misalnya untuk memperkirakan panjang seutas kawat yang rencananya akan digunakan sebagai antena. Secara keseluruhan rumus berikut Panjang gelombang dinyatakan dalam meter dan frekuensi dalam kilohertz.

Perhitungan frekuensi sinyal

Misalkan Anda ingin belajar elektronik untuk membuat transceiver Anda sendiri dan mengobrol dengan penggemar serupa dari belahan dunia lain melalui jaringan radio amatir. Frekuensi gelombang radio dan panjangnya berdampingan dalam rumus. Dalam jaringan radio amatir, Anda sering mendengar pernyataan bahwa operator bekerja pada panjang gelombang tertentu. Berikut cara menghitung frekuensi sinyal radio berdasarkan panjang gelombangnya:

Frekuensi = 300000/panjang gelombang

Panjang gelombang dalam rumus ini dinyatakan dalam milimeter, bukan dalam kaki, arshin, atau burung beo. Frekuensi diberikan dalam megahertz.

Perhitungan panjang gelombang sinyal

Rumus yang sama dapat digunakan untuk menghitung panjang gelombang sinyal radio jika frekuensinya diketahui:

Panjang gelombang = 300000 / Frekuensi

Hasilnya akan dinyatakan dalam milimeter, dan frekuensi sinyal ditunjukkan dalam megahertz.

Mari kita beri contoh perhitungannya. Biarkan seorang amatir radio berkomunikasi dengan temannya pada frekuensi 50 MHz (50 juta siklus per detik). Mengganti angka-angka ini ke dalam rumus di atas, kita mendapatkan:

6000 milimeter = 300000/ 50MHz

Namun, lebih sering mereka menggunakan satuan sistem panjang - meter, jadi untuk menyelesaikan perhitungan kita hanya perlu mengubah panjang gelombang menjadi nilai yang lebih mudah dipahami. Karena ada 1000 milimeter dalam 1 meter, maka hasilnya adalah 6 m. Ternyata amatir radio menyetel stasiun radionya dengan panjang gelombang 6 meter. Dingin!

Perlu menghitung hambatan rangkaian seri, paralel, atau gabungan? Diperlukan jika Anda tidak ingin membakar papan! Artikel ini akan memberi tahu Anda cara melakukan ini. Sebelum membaca, harap dipahami bahwa resistor tidak memiliki "awal" dan tidak ada "akhir". Kata-kata ini diperkenalkan untuk memudahkan pemahaman terhadap materi yang disampaikan.

Tangga

Resistensi seri

Resistansi rangkaian paralel

Resistansi rangkaian kombinasi

Beberapa fakta

1. Setiap bahan yang dapat menghantarkan listrik mempunyai hambatan tertentu, yaitu hambatan bahan tersebut arus listrik.
2. Resistansi diukur dalam Ohm. Simbol satuan pengukuran Ohm adalah Ω.
3. Berbagai bahan memiliki arti yang berbeda perlawanan.
   • Misalnya hambatan tembaga adalah 0,0000017 Ohm/cm3
   • Resistansi keramik sekitar 10 14 Ohm/cm3
4. Semakin tinggi nilai hambatannya maka semakin tinggi pula hambatan terhadap arus listrik. Tembaga, yang sering digunakan dalam kabel listrik, memiliki resistensi yang sangat rendah. Di sisi lain, ketahanan keramik sangat tinggi sehingga menjadikannya sebagai isolator yang sangat baik.
5. Pengoperasian seluruh rangkaian bergantung pada jenis sambungan yang Anda pilih untuk menghubungkan resistor di rangkaian tersebut.
6. kamu = IR. Ini adalah hukum Ohm, yang ditetapkan oleh Georg Ohm pada awal tahun 1800-an. Jika Anda diberikan dua variabel ini, Anda dapat dengan mudah menemukan variabel ketiga.
   • U=IR : Tegangan (U) merupakan hasil kali arus (I)* dengan hambatan (R).
   • I=U/R: Arus adalah hasil bagi tegangan (U) ± hambatan (R).
   • R=U/I: Resistansi adalah hasil bagi tegangan (U) ± arus (I).

• Ingat: kapan koneksi paralel Ada beberapa jalur bagi arus untuk mengalir melalui rangkaian, sehingga dalam rangkaian seperti itu resistansi total akan lebih kecil dari resistansi masing-masing resistor. Dalam sambungan seri, arus mengalir melalui masing-masing resistor dalam rangkaian, sehingga hambatan masing-masing resistor menambah hambatan total.
• Resistensi total dalam rangkaian paralel selalu terdapat hambatan yang lebih kecil dibandingkan dengan resistor yang hambatannya paling rendah pada rangkaian tersebut. Resistansi total di rangkaian seri selalu lebih besar dari resistansi salah satu resistor yang paling besar resistensi yang tinggi dalam rantai ini.

Resistansi pada rangkaian listrik dapat dihubungkan secara seri, paralel, rangkaian campuran, serta rangkaian bintang dan delta. Perhitungan rangkaian kompleks disederhanakan jika resistansi pada rangkaian ini diganti dengan satu resistansi ekivalen R eq, dan seluruh rangkaian direpresentasikan sebagai rangkaian pada Gambar. 1.3, dimana R=R eq, dan perhitungan arus dan tegangan dilakukan menggunakan hukum Ohm dan Kirchhoff.

Rangkaian listrik dengan sambungan seri elemen

Sambungan sekuensial adalah sambungan elemen rangkaian dimana arus I yang sama terjadi pada semua elemen yang termasuk dalam rangkaian (Gbr. 1.4).

Berdasarkan hukum kedua Kirchhoff (1.5), tegangan total U seluruh rangkaian sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing bagian:

U = U 1 + U 2 + U 3 atau persamaan IR = IR 1 + IR 2 + IR 3,

dari mana berikut ini

R persamaan = R 1 + R 2 + R 3.

Jadi, ketika menghubungkan elemen-elemen rangkaian secara seri, resistansi ekivalen total rangkaian sama dengan jumlah aritmatika dari resistansi masing-masing bagian. Akibatnya, suatu rangkaian dengan sejumlah resistansi seri dapat diganti dengan rangkaian sederhana dengan satu resistansi ekivalen R eq (Gbr. 1.5). Setelah itu, perhitungan rangkaian direduksi menjadi penentuan arus I seluruh rangkaian menurut hukum Ohm

dan menggunakan rumus di atas, hitung penurunan tegangan kamu 1 , kamu 2 , kamu 3 di bagian yang sesuai dari rangkaian listrik (Gbr. 1.4).

Kerugian dari koneksi elemen secara berurutan adalah jika setidaknya satu elemen gagal, pengoperasian semua elemen rangkaian lainnya terhenti.

Rangkaian listrik dengan koneksi paralel elemen

Sambungan paralel adalah sambungan yang seluruh konsumen energi listrik yang termasuk dalam rangkaian berada pada tegangan yang sama (Gbr. 1.6).

Dalam hal ini, mereka terhubung ke dua node rangkaian a dan b, dan berdasarkan hukum pertama Kirchhoff (1.3), kita dapat menulis bahwa arus total I dari seluruh rangkaian sama dengan jumlah aljabar arus masing-masing cabang. :

Saya = Saya 1 + Saya 2 + Saya 3, yaitu. ,

dari situlah berikut itu

.

Jika dua resistansi R 1 dan R 2 dihubungkan secara paralel, maka resistansi tersebut digantikan oleh satu resistansi ekivalen

.

Dari hubungan (1.6), maka konduktivitas ekivalen rangkaian sama dengan jumlah aritmatika konduktivitas masing-masing cabang:

g persamaan = g 1 + g 2 + g 3.

Dengan bertambahnya jumlah konsumen yang terhubung paralel, konduktivitas rangkaian geq meningkat, dan sebaliknya, resistansi total R eq menurun.

Tegangan pada rangkaian listrik dengan hambatan yang dihubungkan secara paralel (Gbr. 1.6)

U = IR persamaan = I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3.

Oleh karena itu

itu. Arus dalam rangkaian didistribusikan di antara cabang-cabang paralel yang berbanding terbalik dengan resistansinya.

Menurut rangkaian yang terhubung paralel, konsumen daya apa pun, yang dirancang untuk tegangan yang sama, beroperasi dalam mode nominal. Selain itu, menghidupkan atau mematikan satu atau lebih konsumen tidak mempengaruhi pengoperasian konsumen lainnya. Oleh karena itu, rangkaian ini merupakan rangkaian utama yang menghubungkan konsumen dengan sumber energi listrik.

Sirkuit listrik dengan koneksi elemen campuran

Sambungan campuran adalah sambungan yang rangkaiannya memuat kelompok-kelompok hambatan yang dihubungkan secara paralel dan seri.

Untuk rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 1.7, perhitungan resistansi ekivalen dimulai dari ujung rangkaian. Untuk menyederhanakan perhitungan, kita asumsikan bahwa semua hambatan pada rangkaian ini adalah sama: R 1 =R 2 =R 3 =R 4 =R 5 =R. Resistansi R 4 dan R 5 dihubungkan secara paralel, maka resistansi bagian rangkaian cd sama dengan:

.

Dalam hal ini diagram asli(Gbr. 1.7) dapat disajikan dalam bentuk berikut (Gbr. 1.8):

Pada diagram (Gbr. 1.8), resistansi R 3 dan R cd dihubungkan secara seri, kemudian resistansi bagian rangkaian ad sama dengan:

.

Kemudian diagram (Gbr. 1.8) dapat disajikan dalam versi singkat (Gbr. 1.9):

Pada diagram (Gbr. 1.9) hambatan R 2 dan R ad dihubungkan secara paralel, maka hambatan bagian rangkaian ab sama dengan

.

Rangkaian (Gbr. 1.9) dapat direpresentasikan dalam versi yang disederhanakan (Gbr. 1.10), di mana resistansi R 1 dan R ab dihubungkan secara seri.

Maka resistansi ekivalen dari rangkaian asli (Gbr. 1.7) akan sama dengan:

.

Sebagai hasil transformasi, rangkaian asli (Gbr. 1.7) direpresentasikan dalam bentuk rangkaian (Gbr. 1.11) dengan satu resistansi R eq. Perhitungan arus dan tegangan untuk semua elemen rangkaian dapat dilakukan berdasarkan hukum Ohm dan Kirchhoff.

Menghubungkan elemen-elemen rangkaian listrik menggunakan rangkaian bintang dan delta

Pada perangkat listrik dan elektronik, elemen rangkaian dihubungkan menggunakan rangkaian jembatan (Gbr. 1.12). Resistansi R 12, R 13, R 24, R 34 termasuk dalam lengan jembatan, sumber listrik dengan ggl E dimasukkan dalam diagonal 1–4, diagonal lainnya 3–4 disebut diagonal pengukuran jembatan.

Resistor digunakan di hampir semua rangkaian listrik. Ini adalah komponen paling sederhana, terutama berfungsi untuk membatasi atau mengatur arus karena adanya hambatan pada alirannya.

Jenis-jenis resistor

Struktur internal bagian tersebut mungkin berbeda, tetapi sebagian besar merupakan isolator silinder, dengan lapisan diterapkan pada permukaan luarnya atau beberapa putaran kawat tipis yang menghantarkan arus dan dirancang untuk menetapkan nilai resistansi, diukur dalam ohm.

Jenis resistor yang ada:

1. Permanen. Mereka memiliki perlawanan yang konstan. Mereka digunakan ketika bagian tertentu dari rangkaian listrik memerlukan pengaturan tingkat arus atau tegangan tertentu. Komponen tersebut harus dihitung dan dipilih sesuai dengan parameter;
2. Variabel. Dilengkapi dengan beberapa kontak keluaran. Ketahanannya bisa disesuaikan, bisa halus atau bertahap. Contoh penggunaannya adalah kontrol volume pada perlengkapan audio;
3. Tuning – adalah varian dari variabel. Perbedaannya adalah resistor pemangkas sangat jarang disetel;
4. Ada juga resistor dengan karakteristik nonlinier - varistor, termistor, fotoresistor, yang resistansinya berubah di bawah pengaruh pencahayaan, fluktuasi suhu, dan tekanan mekanis.

Penting! Bahan untuk pembuatan hampir semua bagian nonlinier, kecuali varistor karbon yang digunakan pada penstabil tegangan, adalah semikonduktor.

Parameter elemen resistor

1. Untuk resistor digunakan konsep daya. Ketika arus listrik melewatinya, energi panas dilepaskan dan dihamburkan ke ruang sekitarnya. Kekuatan suatu bagian adalah parameter yang menunjukkan berapa banyak energi yang dapat dilepaskan dalam bentuk panas saat tetap beroperasi. Daya tergantung pada dimensi bagian, jadi untuk resistor asing kecil ditentukan dengan mata, dibandingkan dengan resistor Rusia, spesifikasi teknis yang diketahui;

Diagram menunjukkan kekuatan sebagai berikut.

1. Parameter kedua adalah resistansi elemen. Pada suku cadang Rusia tipe MLT dan sampel impor besar, kedua parameter ditunjukkan pada kasing (daya - W, resistansi - Ohm, kOhm, mOhm). Untuk menentukan secara visual ketahanan elemen miniatur yang diimpor, digunakan suatu sistem simbol menggunakan garis-garis berwarna;

1. Toleransi. Tidak mungkin membuat bagian dengan resistansi nominal yang sama persis dengan nilai yang dinyatakan. Oleh karena itu, batas kesalahan, yang disebut toleransi, selalu ditunjukkan. Nilainya 0,5-20%;
2. TCS – koefisien suhu. Menunjukkan bagaimana resistensi bervariasi terhadap perubahan suhu eksternal sebesar 1°C. Diinginkan, tetapi tidak perlu, untuk memilih elemen dengan nilai yang mendekati atau identik dari indikator ini untuk satu rangkaian.

Perhitungan resistor

Untuk menghitung hambatan suatu resistor, rumus yang digunakan terutama adalah Ini adalah hukum Ohm:

Berdasarkan rumus ini, kita dapat memperoleh ekspresi resistensi:

di mana U adalah beda potensial pada kontak keluaran resistor.

Contoh. Baterai 2,4 V perlu diisi arus pengisian 50 mA dari aki mobil 12 volt. Koneksi langsung tidak bisa dilakukan karena itu juga kinerja tinggi oleh arus dan tegangan. Tetapi dimungkinkan untuk menambahkan resistansi pada rangkaian yang akan memberikan parameter yang diperlukan.

• Perhitungan dimulai dengan menentukan jatuh tegangan yang harus disediakan oleh elemen resistor:

kamu = 12-2,4 = 9,6 V

• Arus yang mengalir melalui bagian tersebut adalah 50 mA. Oleh karena itu, R = 9,6/0,05 = 192 ohm

Sekarang Anda dapat memilih resistor yang diinginkan berdasarkan satu indikator.

Jika bagian perhitungan tidak ditemukan, Anda dapat menggunakan sambungan beberapa elemen resistor, memasangnya secara seri atau paralel. Perhitungan hambatan mempunyai ciri khas tersendiri.

Resistansi yang terhubung seri bertambah:

Jika Anda perlu untuk mendapatkan hasil keseluruhan 200 Ohm, dan ada satu resistor 120 Ohm, maka perhitungan yang lain:

R2 = R-R1 = 200-120 = 80 Ohm.

Pada rangkaian paralel ketergantungan lainnya:

1/R = 1/R1 + 1/R2.

Atau versi yang dikonversi:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Penting! Sambungan paralel dapat digunakan bila ada bagian yang hambatannya lebih besar dari yang dibutuhkan, sambungan seri adalah kebalikannya.

Contoh. Diperlukan hambatan sebesar 200 ohm. Ada bagian R2 untuk 360 Ohm. Perlawanan apa lagi yang harus saya pilih? R1 = R2/(R2/R-1) = 360/(360/200-1) = 450 Ohm.

Senyawa campuran

Pada rangkaian campuran terdapat kombinasi seri-paralel. Perhitungan skema tersebut direduksi menjadi penyederhanaan melalui transformasi. Gambar di bawah menunjukkan cara menyederhanakan rangkaian dengan menghitung nilai total enam resistor, dengan memperhitungkan koneksinya.

Kekuatan

Setelah menentukan resistansi, Anda belum dapat memilih bagian tersebut. Untuk memastikan pengoperasian rangkaian yang andal, perlu untuk menemukan parameter lain - daya. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengetahui cara menghitung kekuatan elemen resistor.

• P = Saya² x R;
• P = U²/R.

Contoh. Saya = 50 mA; R = 200 Ohm. Maka P = I² x R = 0,05² x 200 = 0,5 W.

Jika nilai arus tidak diperhitungkan, daya resistor dihitung menggunakan rumus yang berbeda.

Contoh. U = 9,6 V, R = 200 Ohm. P = U²/R = 9,6²/200 = 0,46 W. Hasilnya sama.

Sekarang, mengetahui parameter pasti dari elemen resistor yang dihitung, kita akan memilih komponen radio.

Penting! Saat memilih bagian, dimungkinkan untuk menggantinya dengan resistor dengan daya lebih besar dari yang dihitung, tetapi opsi sebaliknya tidak cocok.

Ini adalah rumus dasar untuk menghitung bagian-bagian resistor, yang menjadi dasar analisis komponen rangkaian, di mana yang utama adalah menentukan arus dan tegangan yang mengalir melalui elemen tertentu.

Video

Atau rangkaian listrik menjadi arus listrik.

Hambatan listrik didefinisikan sebagai koefisien proporsionalitas R antar tegangan kamu dan daya DC SAYA dalam hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian.

Satuan hambatan disebut ohm(Ohm) untuk menghormati ilmuwan Jerman G. Ohm, yang memperkenalkan konsep ini ke dalam fisika. Satu ohm (1 Ohm) adalah resistansi konduktor tersebut, pada tegangan 1 DI DALAM arusnya sama dengan 1 A.

Resistivitas.

Resistansi konduktor homogen dengan penampang konstan bergantung pada bahan konduktor, panjangnya aku dan penampang S dan dapat ditentukan dengan rumus:

Di mana ρ - resistivitas bahan dari mana konduktor dibuat.

Resistensi spesifik suatu zat- ini adalah besaran fisis yang menunjukkan hambatan apa yang dimiliki suatu konduktor yang terbuat dari bahan dengan satuan panjang dan satuan luas penampang.

Dari rumusnya berikut ini

Nilai timbal balik ρ , ditelepon daya konduksi σ :

Karena satuan SI untuk hambatan adalah 1 ohm. satuan luas adalah 1 m 2, dan satuan panjang adalah 1 m, maka satuannya resistivitas dalam SI akan menjadi 1 ohm · m 2 /m, atau 1 Ohm m. Satuan SI untuk konduktivitas adalah Ohm -1 m -1 .

Dalam praktiknya, luas penampang kabel tipis sering kali dinyatakan dalam milimeter persegi (mm2). Dalam hal ini, satuan resistivitas yang lebih mudah digunakan adalah Ohm mm 2 /m. Karena 1 mm 2 = 0,000001 m 2, maka 1 Ohm mm 2 /m = 10 -6 Ohm m. Logam memiliki resistivitas yang sangat rendah - sekitar (1·10 -2) Ohm·mm 2 /m, dielektrik - 10 15 -10 20 lebih besar.

Ketergantungan resistensi pada suhu.

Ketika suhu meningkat, resistensi logam meningkat. Namun, ada paduan yang resistansinya hampir tidak berubah seiring bertambahnya suhu (misalnya konstantan, manganin, dll.). Resistansi elektrolit berkurang dengan meningkatnya suhu.

Koefisien resistansi suhu suatu penghantar adalah perbandingan perubahan hambatan suatu penghantar bila dipanaskan sebesar 1 °C dengan nilai hambatannya pada 0 ºC:

.

Ketergantungan resistivitas konduktor pada suhu dinyatakan dengan rumus:

.

Umumnya α bergantung pada suhu, tetapi jika kisaran suhunya kecil, maka koefisien suhu dapat dianggap konstan. Untuk logam murni = (1/273)K -1. Untuk larutan elektrolit α < 0 . Misalnya untuk larutan garam meja 10%. = -0,02 K -1. Untuk konstantan (paduan tembaga-nikel) = 10 -5 K -1.

Ketergantungan resistansi konduktor pada suhu digunakan dalam termometer resistansi.