欧姆定律在直流电路中的应用

发布时间:2019-12-9 阅读量:1209 来源: 我爱方案网 作者:

当使用一个电子元件时,你首先要知道如何计算出电流、电阻和压降。当知道这三个参数中的其中两个,就可以根据欧姆定律计算出第三个。下面我们根据几个简单的电路来看下这方面的计算。


串联电阻电路


下图电路是两个电阻串联,用12VDC电源供电。第一步要计算电路的总电阻,然后计算出电路的电流。在串联电路中,整个电路的电流是一样的。


欧姆定律在直流电路中的应用.png

电路的总电阻为11K欧姆,负载的总压降为12VDC。可以根据欧姆定律计算出电流:


I=V/R=0.00109A

然后再根据欧姆定律计算出每个电阻上的压降:V=IR

1K欧姆电阻上的压降为:V=0.00109X1000=1.09V

10K欧姆电阻上的压降为:V=0.00109X10000=10.9V


并联电阻电路


下图电路中使用相同的12VDC供电,然而负载变为并联。并联的两个电阻两端由相同的电压,因此在这个电路中两个电阻的压降都是12V,但是由于阻值不同,流过两个电阻的电流会不同。


欧姆定律在直流电路中的应用1.png


然后可以根据欧姆定律计算两个电阻流过的电流:I=V/R

1K欧姆电阻上的电流为:I=12/1000=0.012A

10K欧姆电阻上的电流为:I=12/10000=0.0012A

电路的总电流为:0.0012A+0.012A=0.0132A

根据上面的计算结果,可以分别计算串联电路和并联电路的功耗:

串联电路上的功耗为:12Vx0.00109A=0.01308W

并联上的功耗为:12Vx0.0132A=0.1584W


串并联电路


下图是一个简单的串并联电路,很多初学者会在面包板上搭建这个电路。理解怎么计算很重要。


欧姆定律在直流电路中的应用2.png

并联电路部分是两个参数相同的LED并联。我们知道在并联电路中,总电流等于支路电流之和,因此总电流就为40mA。现在有足够的参数去计算R1的阻值。LED的压降为2.2V,因此电阻上的压降为9.8V。根据欧姆定律:R=V/I,R1=9.8/0.040=245Ω。


请注意,在这种情况下,可以考虑使用240或250欧姆的电阻,因为它们是常见值。


碰铃节拍器电路方案设计


这个节拍器包括两个节拍产生器和铃声放大器电路。电路原理图见下图所示。


欧姆定律在直流电路中的应用3.png

IC1、RP1、R1、C1和IC2、R3、R4、C4分别组成多谐振荡器,IC1的振荡频率为:

f=1.44/(RP1+2R1)C1

振荡频率大致在几赫兹以内。IC2的振荡频率为:

f=1.44/(R3+2R4)C4

频率大致在1300Hz左右。


IC1的输出端第3脚经过C3、R2微分后,再经VD1向C7充电,并同时通过R6加到V1的基极,使V1得到一个正向脉冲而导通。IC2的第3脚输出的振荡方波,经C6、R5也加到V1的基极。当IC1的正向微分脉冲到来时,两路信号同时作用于V1,使V1的射极电流很大,而当IC1的脉冲过后,随着C7上电压的逐步降低,电流逐渐减少。这个变化的信号经过V2放大后,驱动扬声器BP就会发出类似碰铃的声响,声音由大到小,节拍比较明显。

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