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

下載Macos Mojave Beta 5壁紙下載Macos Mojave Beta 5壁紙

Macos Mojave是Apple桌面操作系統High Sierra的繼任者。官方聲明於2018年6月4日在WWDC會議上發表。 Macos Mojave Beta 5已發布供設計師測試。這對於微調操作系統確實很重要。設計人員將利用Mojave OS檢查任何類型的扭結或錯誤進行錘擊。此外,他們將提供有關界面的評論,以及蘋果及其每個新版本操作系統的新功能的可用性。 值得閱讀:激活超暗模式以及在Galaxy S9/S9 Plus上節省電池壽命 MacOS Mojave功能 黑暗模式 在更新的MacOS上實現的所有功能中,Dark Mode是我首選的。儘管我們的口袋裡沉重,但現在Mac在我們的眼睛上很簡單。對於像我這樣的殺傷力者來說,這是一個有用和最期待的功能。大拇指和蘋果一樣多。 動態桌面 在您不知道的情況下,動態台式機修改了時間。日落或日落直接在您眼前的每個細節。個人可以比以往任何時候都更加緊密地聯繫到世界上的實際時間。動態桌面確實使更現實和實時體驗。現在,桌面同樣會通知個人,無論是在深夜還是清晨工作。 堆棧 一個非常方便的工具,可以處理您的數據而不將其弄亂。堆棧功能通過通過其類型組織數據來清理桌面。例如,所有圖片(.jpeg,.png等)將分組為一個圖片文件夾。音樂文件,PDF文件,視頻數據以及任何可以將類別放在類別下的其他數據類型都完全相同。 查找器和快速外觀 Macos Mojave上的發現者最終比以前更加方便。將其與MacOS Mojave的快速外觀功能集成在一起,並在快照中完成工作。快速查看,甚至不需要打開文件。這正是它的含義。例如,要修剪音頻數據,您必須打開音頻軟件應用程序以及編輯PDF,必須打開PDF軟件。但是,使用快速外觀功能,您可以在單個接口中完成所有操作,而無需真正打開應用程序。確實實現了巧妙的功能。 其它功能 FaceTime現在讓32個人同時鏈接。但是,考慮一下小工具的真正財產可能會變得有些擁擠。 改進的Mac商店。 Apple每年使用這些設備提供的所有通常的安全性增強功能。 您可以在此處查看有關Macos Mojave功能的所有信息。

將您的客廳電視升級到這款55英寸4K HDR怪物,帶有內置的消防電視,僅售369美元將您的客廳電視升級到這款55英寸4K HDR怪物,帶有內置的消防電視,僅售369美元

亞馬遜現在正在出售Fire TV Omni Series 55英寸4K智能電視,價格僅為369.99美元馬上。您需要做的就是按照往常的方式下訂單 – 沒有折扣代碼或屏幕上的優惠券需要在此處處理。但是,亞馬遜並不是說這筆交易將在桌面上花費多長時間。 考慮到這一點,一如既往,我們建議任何熱衷於在這些智能電視上打包的人都應該盡快獲得訂單,以避免任何失望的潛力。如果您錯過了,這是一項交易。 購買:亞馬遜的Amazon Omni系列55英寸4K智能電視:$ 369.99 |原價:$ 560 亞馬遜通常以560美元左右的價格出售這台55英寸4K智能電視,這意味著您可以節省近200美元,而無需做任何事情才能獲得該價格。在撰寫本文時,這台電視在亞馬遜上進行了3200多次評論,總評分為4.5顆星,其中五顆星。這是一個很好的評分,很容易理解原因。 這台電視支持HDR10,HLG和Dolby Digital Plus開箱即用的支持,您也可以使用Alexa使用聲音來控制電視。 同樣,亞馬遜並不是說這筆交易何時結束,因此請務必盡快下訂單以避免錯過。 您可能還想檢查一下: 從Microsoft下載Windows 11 Pro ISO文件,沒有產品密鑰 強制下載Windows 11立即免費升級,這是[教程]的方式 今天如何使用新兵訓練營在Mac上安裝Windows 11 下載Windows 11的PC安裝助手 如何免費從Windows

Vaio P HSDPA ModVaio P HSDPA Mod

[TNKGRL]通過添加GSM支持,得出了Sony Vaio P。 我們早些時候將交換機覆蓋到XP,但這也應該在Vista上工作。 VAIO P在美國銷售,支持Verizon的EVDO無線寬帶,但它使用與使用GSM的歐洲設計完全相同的硬件。 自從Qualcomm Gobi無線電模塊以來,這是可能的。 要獲取GSM支持,請使用VZACCESS Manager進行加載不同的固件,而不是庫存EVDO。 具有挑戰性的部分是VAIO P沒有帶來SIM卡插槽,因此您將自己焊接焊接。 當您已重新組裝計算機時,只需修改VZAccess Manager即可使用您的運營商。 更新:有線在GOPI芯片組上有一篇簡短的文章。