歐姆?不要忘記Kirchhoff!

在不知道歐姆法律的情況下,很難進入電子產品。以[georg obm]命名它描述了線性電路中的電流和電壓關係。但是,有兩種法律更加基本,俄亥俄州的法律差不多尊重。那些是基爾霍夫的法律。

在簡單的條件下,Kirchhoff的法律真的表達了能量保護。 Kirchhoff的當前法律(KCL)表示,進入單點(節點)的目前必須具有完全相同的電流。如果您更加數學,可以說,進入的當前和流出的總和始終為零,因為與當前進入的電流相比,電流將具有負符號。

你知道串聯電路中的電流始終相同,對右?例如,在具有電池的電路中,LED和電阻器,LED和電阻器將具有相同的電流。那是kcl。電流進入電阻器更好地與當前流出並進入LED相同。

當有多個以上的電線進入一點時,這大多是有趣的。例如,如果電池驅動3個神奇相同的燈泡,則每個燈泡將獲得總電流的三分之一。電池電量的導線與3個燈泡連接的節點是節點。目前的所有進入,必須等於所有目前出門。即使燈泡不相同,總計仍然是平等的。因此,如果您知道任意三個值,則可以計算第四個值。

如果您自己自己玩,可以模擬下面的電路。

來自電池的電流必須等於電流進入電池的電流。左側的兩個電阻器,最佳通過它們(1.56 mA)。在模擬器的捨入錯誤中,拆分的每個分支都有其總數(注意底部腿具有3k總阻力,因此較少電流)。

Kirchhoff的電壓法(KVL)表示環繞循環的電壓必須總和為零。佔據一個簡單的例子。 12V電池在其中有一個12V燈泡。燈泡穿過多少電壓? 12V。如果有兩個相同的燈泡,它們仍將在每個燈泡上看到12V。

您可以模擬此電路以查看效果。帶有兩個燈泡的循環在其中12V,每個燈泡都有一半,因為它們是相同的。右側路徑具有不同的電壓,但仍然必須增加12個。

所有本身,KVL都不會非常有用,但是有一個原則稱為疊加。這是一種奇特的說法,你可以將復雜的電路打破成碎片並看看每件作品,然後加回結果並獲得最佳答案。

分析

您可以使用這兩種定律來使用節點分析(對於KCL)或KVL的網格分析來分析電路,無論它們是多麼複雜。唯一的問題是您充滿了大量方程,可能必須將它們作為同時方程式解析。幸運的是,計算機真的很擅長,電路分析軟件經常使用這些技術之一來查找答案。

考慮這個電路:

這實際上太容易了,因為我們知道v1和v2最好的門(電池5v和0,因為v2連接到地)。此外,人類會知道計算相當於R2和R3,但在更複雜的電路中可能並不明顯,尤其是計算機。

標記為Vx的節點具有三個電流。 I1是電池的電流和R1流入。I2是流過R2的電流,I3是流過R3的電流。您可以輕鬆地為所有三種電流編寫方程式:

I1 =(vx-v1)/ r1

I2 =(vx-v2)/ r2

I3 =(vx-v2)/ r3
當然,除了VX之外,我們知道所有東西的價值觀,所以:

I1 =(VX-5)/ 300

I2 = Vx / R2

i3 = vx / r3
請注意,上面的第一行是“向後”,因為I1流入節點Vx,其他情況流出;有幾種方法可以選擇處理這一點。現在使用KCL我們知道:i1 + i2 + i3 = 0您可以替換所有我的等式:

(VX-5)/ 300 + Vx / 500 + Vx / 100 = 0

(5VX + 3VX + 15VX)/ 1500 = 5/300

23VX / 1500 = 5/300

23Vx = 1500(5/300)

Vx = 25/23 = 1.09V(約)
對於上面的第2行,300,500和100的最小常見倍數為1500,我們將5/300添加到兩側以單獨獲取VX術語。在第4行中,我們將兩側乘以1500到達解決方案。

如果您查看模擬,您將看到VX為1.09V。現在,您可以通過插入值來返回等式並獲取I1,I2和I3。當然,真正的問題得到了Thornier,通常用你必須解決的等式系統結束。

如果您真的希望追求更高的數學,您可能會在下面的節點分析上欣賞Khan Academy視頻。請注意,他們明確處理負電流的思想。如果您想在我們的示例上使用它們的數學,那麼I2和I3顯式為負,i1是derived from 5-Vx instead of Vx-5. then you wind up with -23Vx=-25 and get the same result in the end. That’s how math is.

The other way to do this sort of systematic analysis with KCL and KVL is mesh analysis. There you use superposition and simultaneous equations. but don’t worry — it isn’t as hard as it might sound. rather than go into that, you can view another Khan Academy video on the subject. just dust off those algebra skills.

歷史

[Gustav Kirchhoff] was a German physicist who worked all this out in 1845, about 20 years after [Ohm] worked out his law. Actually, [Ohm] wasn’t first, he was just the first to talk about it. [Henry Cavendish] figured out Ohm’s law in 1781 using Leyden jars (big capacitors) and his own body as an ammeter. He’d complete the circuit with his body and judge the current flow by the amount of shock he received. now that’s dedication. [Ohm] had a better experimental setup and — as far as we know — didn’t shock himself as a matter of course.

You might think that [Ohm] was well respected for his discovery, but that wasn’t the case. The establishment was very upset with his findings. One German yearbook of scientific critique labeled it “a web of naked fancies.” The German minister of education called it a “heresy.” It was in opposition to Barlow’s law (suggested in 1825 by [Peter Barlow]) which said that current was related to the diameter of the wire and the length of it.

Actually, [Barlow] wasn’t completely wrong. He used a constant voltage and did not understand (as [Ohm] did) that the voltage source had an internal resistance. [Ohm], in fact, switched from batteries to thermocouples because at the time they had a much more stable output and predictable low internal resistance.

It is hard to imagine today, but there was a lot of experimentation and law writing back then — not all of it correct, obviously. often the person we associate with the work wasn’t really the first, just the one that published. another example is the Wheatstone bridge. [Sir Charles Wheatstone] made it famous, but it was actually the brainchild of [Samuel Christie].

和?

For some reason, everyone knows Ohm’s law, but you don’t hear much about poor old [Gustav]. If you take an electrical engineering class, these laws are among the first things you learn. You might not use it every day, especially in this day of computer simulations. However, understanding analysis like this can help you develop an intuitive understanding of electronics.

By the way, the simulations in this post are using the Falstad simulator we’ve covered before. While it is common to use a simulator to just give you answers, it is also helpful to let it check your work. The equations above, for example, would be easy to mix up signs or make another mistake. If the answer doesn’t match the simulator, you probably made a mistake. Sure, you can just read the value off the simulator, but that doesn’t let you develop the intuition that working through the math will.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Related Post

ILUV引入了HomeKit兼容Rainbow8 Wise Bulb,無樞紐ILUV引入了HomeKit兼容Rainbow8 Wise Bulb,無樞紐

配件製造商ILUV引入了其第一個HomeKit支持的硬件,Rainbow8是一個明智的燈泡系統,它利用Siri以及WIFI連接,以使用戶使用戶使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶能夠使用戶提供優勢。做各種奇妙的事情,包括淺色和顏色。 如果所有這些聽起來與飛利浦的陰影系統相似,那是因為它是一個重要的區別 – Iluv套件不需要購買任何類型的中央集線器才能工作。 Rainbow8的銷售點之一是Iluv認為,這種配置並不容易。該公司聲稱:“您所要做的就是插入。”燈泡將立即尋找在完全相同的附近運行隨附的iOS應用程序的小工具。當配置是總用戶可以利用日程安排以及地理圍欄以自動控制其照明的,這一切都歸功於Apple HomeKit的問題。 除了以前的Rainbow7之外,還為Rainbow8設定的是,它包括超過1600萬顏色的選擇,對於那些想要一點點光線的人來說,功能是一個昏暗的功能,為那些想要很多想要的人提供了800個亮度顯然將持續使用超過20,000小時。 現在,這個個人友好的明智燈泡更加明亮,更持久,從長遠來看為您節省了錢。伊盧夫(Iluv)廣告主管傑森·帕克(Jason Park)說:“伊洛夫(Iluv)對我們的發展方向感到非常高興。” Rainbow8不是我們的第一個明智的產品,但是它肯定是我們眾多傑出產品之一。與市場上許多明智的燈泡不同,Rainbow8不需要集線器。您要做的就是插入併入門。設置後,用戶可以做任何從例行照明到設置觸發器,以根據其位置控制燈的觸發器。您同樣可以製作自己的定制照明場景,並利用Siri打開它們。 如果所有這些聽起來像您的小巷,那麼可以從今天開始以49.99美元的價格從今天開始選擇Iluv Rainbow8。亞馬遜有限制股票,其他選擇的賣家也稱其為船上。 購買:來自亞馬遜的Iluv Rainbow8 Homekit Bulb:$ 49.99 您可能同樣喜歡檢查: 最好的Apple HomeKit Siri啟用設備以及配件 iOS 11 Beta下載,謠言,功能,發布日期[到目前為止我們了解的一切] 下載Kodi 17 iOS 10 iPhone或iPad上的Kimypton IPA數據

SDR Toolkit將天氣狀況彎曲到黑客的瘋狂SDR Toolkit將天氣狀況彎曲到黑客的瘋狂

我們很可能不必告訴大多數Hackaday訪客為什麼當前的低成本軟件應用程序定義的無線電(SDR)是對攻擊的巨大報價查看無線信號的廣泛世界。但是,如果您確實要求改進一種類型的SDR硬件以及軟件應用程序應該在您的技巧中,那麼從[RK]的奇妙詳細的帳戶究竟他如何攻擊他的La Crosse WS-9611U-IT天氣條件站是一個完美的例子。 尋求清理他的無線電黑客技巧,[RK]旨在利用Adalm-Pluto軟件應用程序定義的無線電從模擬小工具攔截La Crosse基站之間的信號以及其各種無線傳感器之間的信號。他指出,如果您只希望收到20美元,那麼20美元的RTL-SDR加密狗也可能會這樣做,因為他的最終目標是欺騙溫度傳感器並將虛假數據引入系統,因此需要一個傳輸功能的SDR 。 無論您的硬件,通用無線電黑客(URH)都是將舉重的軟件應用程序。在他的寫作中,[RK]通過尋找,捕獲所需的每一步,以及最終解碼來自TX29U無線溫度傳感器的傳輸的每一步都散步。雖然細節將自然地修改一下取決於您個人搜索的小工具,但是常規工作流程將或多或少相同。 最後,[RK]不僅能夠獲取來自無線傳感器的數據,但是他可以傳輸他自己的欺騙數據,即天氣狀況站接受合法。獲得一些額外的努力,因為他必須弄清楚所使用的適當的CRC算法。然而,運氣會有它,他從幾年的回來發現了一個哈克拉德文章,這談到了這一點,這是一項協助將他放在正確的道路上。現在他可以在天氣狀況站的屏幕上製作有點動畫的傢伙在7月中旬冬季外套。檢查下面的視頻,以便呈現這種特定的無線電預測。 在通用式無線電黑客中解調波形。 雖然我們通常會看到URH的工具的力量,但在會談中提出的工具,雖然沒有任何東西,但是與逐步遵守符合當代Hacker的工具包的軟件應用程序以及來自當代黑客工具包的硬件來實現他們的目標。如果閱讀此出版物不會讓您希望在經濟實惠的RTL-SDR上持續地拉動觸發器,也許開始巡航空中浪費,也許是什麼。

暗黑破壞神III電視台齒輪玩家可以發行[視頻]暗黑破壞神III電視台齒輪玩家可以發行[視頻]

遊戲製造商非常了解的一件事是,某些標題的電影院方面有多麼有用,就像遊戲本身一樣令人嘆為觀止,而暴雪,團隊,團隊在即將到來的《暗黑破壞神III》的背後,當然可以平衡美術。 Halo 4,因此我們聽到的是,一旦今年秋天的冠軍發行,Diablo III的最新電視地點將對遊戲的促銷和期待無害上架距離貨架僅兩週多了。 預告片簡短地介紹了故事。對於某些人可能認為鏡頭是實際遊戲的人來說,這可能會產生誤導,儘管暴雪養成了將游戲從頂級抽屜中拉出的習慣,但玩耍的體驗絕不是隨附的電影院。 同時,《暗黑破壞神III》的主要軟件工程師表示,儘管急切的RPG可能比5月15日的日期更早發布,但它不會辜負最終版本的常規內容。 該遊戲的導演傑伊·威爾遜(Jay Wilson)還指出,一年四季就能推出消費者的壓力。儘管《暗黑破壞神》和《光環》的粉絲似乎認為開發人員,製片人和出版商在保持消費者的等待方面具有某種不正當的樂趣,但事實並非如此。他指出,儘管他了解在宣布和發行之間等待三年的遊戲玩家的失望,但花了六年半的時間與團隊一起精心安排《暗黑破壞神III》的每個細節,但避免早期釋放到普遍的救濟非常困難。 分析師將在PC和MAC上發布,認為所尋求的頭銜可能會在第一年出售500萬張,並且這些預測可能會大幅度地黯然失色,如果控制台版本(現在有很長時間的傳聞)達到了實現。我們在這裡對遊戲機版本進行了瘋狂的猜測,我們真的相信它應該看到一天的光芒。 查看下面的簡短視頻,讓我們通過下面的常規媒體給我們發表評論,讓我們知道您的想法。 您可以在Twitter上關注我們,將我們添加到Google+上的您的圈子中,或者喜歡我們的Facebook頁面,以使自己了解Microsoft,Google,Apple和Web的所有最新信息。