กฎของโอห์มตอบคำถามของคุณ

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการแก้ไขปัญหาทางอิเล็กทรอนิกส์เริ่มต้นด้วยการรู้กฎของโอห์ม นี่ไม่ใช่เรื่องยากและสามารถทำให้งานของคุณง่ายขึ้นมาก

กฎของโอห์มเป็นเพื่อนคู่ใจตลอดอาชีพการงานอันยาวนานของฉันในฐานะวิศวกรวิทยุกระจายเสียง ความสัมพันธ์ระหว่างโวลต์แอมแปร์โอห์มและกำลังทำให้เข้าใจได้ทั้งหมด

Georg Ohm นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันได้เผยแพร่แนวคิดนี้ในปี พ.ศ. 1827 เมื่อเกือบ 200 ปีที่แล้ว ต่อมาได้รับการยอมรับว่าเป็นกฎของโอห์มและได้รับการอธิบายว่าเป็นคำอธิบายเชิงปริมาณที่สำคัญที่สุดในยุคแรก ๆ ของฟิสิกส์ของไฟฟ้า

รูปที่ 1 คือรายการสูตรง่ายๆสำหรับการใช้กฎของโอห์ม ไม่มีอะไรซับซ้อนเพียงแค่ตอบคำถามของคุณได้ดี คุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักคณิตศาสตร์เพื่อเรียกใช้การคำนวณ เครื่องคิดเลขบนสมาร์ทโฟนของคุณจะจัดการสิ่งนี้ได้อย่างง่ายดาย

P คือกำลังไฟฟ้าในหน่วยวัตต์ฉันเป็นกระแสเป็นแอมแปร์ R คือความต้านทานเป็นโอห์มและ E คือแรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ แก้ปัญหาสำหรับผู้ที่รู้พารามิเตอร์อื่นสองตัว

กฎของโอห์มเกี่ยวกับกระแส
เมื่อฉันดูหลอดไฟ 100 วัตต์ฉันคิดว่า 120 โวลต์ที่ประมาณ 0.8 แอมป์ (0.8333 แอมแปร์แน่นอนกว่า) นั่นคือการใช้พลังงาน 100 วัตต์

แล้วเซอร์กิตเบรกเกอร์ 15 แอมแปร์ใส่ได้กี่ไฟครับ? มาดูกัน - ความจุวงจร 15 แอมป์หารด้วย 0.8333 แอมแปร์สำหรับแต่ละหลอดขนาน = 18 หลอด ตรงกันข้ามคือ 18 หลอด X 0.8333 แอมแปร์ต่อหลอด = 14.9994 แอมแปร์…ตรงขีด จำกัด ของเซอร์กิตเบรกเกอร์

กฎที่นี่บอกว่าห้ามโหลดเกิน 80% ในเซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับฟิวส์ซึ่งเป็น 14 หลอดในกรณีนี้ รักษาพื้นที่ส่วนบนไว้ในวงจรเสมอ ดังที่คุณทราบเบรกเกอร์และฟิวส์ใช้เพื่อป้องกันไฟไหม้หรือความล้มเหลวอย่างมากอื่น ๆ ในระหว่างปัญหาวงจร พวกเขาไม่น่าเชื่อถือที่ขีด จำกัด ปัจจุบันของพวกเขา คุณไม่จำเป็นต้องมีทริปหยุดพักที่สร้างความรำคาญหรือฟิวส์ขาดจากการวิ่งใกล้เส้นมากเกินไป


กฎของโอห์ม
ไม่มีเครื่องส่งสัญญาณ AM แบบเพลทระดับสูงมากมายอีกต่อไป ซีรีส์ Gates BC-1 เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีในช่วงปี 1950 ถึง 1970 โดยทั่วไปการออกแบบจะมี 2600 โวลต์ที่ใช้หลอดเพาเวอร์แอมป์ RF

แหล่งจ่ายไฟเช่นนั้นจำเป็นต้องมีตัวต้านทานแบบ "bleeder" ระหว่างไฟฟ้าแรงสูงและกราวด์เพื่อลด / ปล่อยไฟฟ้าแรงสูงให้เป็นศูนย์เมื่อปิดเครื่องส่งสัญญาณ สิ่งนี้ควรเกิดขึ้นในเวลาเพียงไม่กี่วินาที แหล่งจ่ายไฟอาจร้อนจัดโดยใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเป็นเวลาหลายนาทีหรือหลายชั่วโมงหากตัวต้านทานเลือดออกไม่สามารถเปิดได้ นั่นเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงสำหรับวิศวกรที่ทำงานอยู่หากเขาหรือเธอล้มเหลวในการลัดวงจรตัวเก็บประจุตัวกรองแรงดันสูงก่อนที่จะสัมผัสส่วนใด ๆ ของเครื่องส่ง

เลือดออกในเครื่องส่งสัญญาณ BC-1G ของ Gates คือ R41 ซึ่งเป็นตัวต้านทานแบบลวดพัน 100,000 โอห์ม / 100 วัตต์ คุณจะเห็นมือถือข้างหนึ่งที่ด้านซ้ายของรูปถ่ายในรูปที่ 2

กฎของโอห์มบอกเราว่า 2600 โวลต์ทั่วตัวต้านทานกำลังสอง (คูณด้วยตัวเอง) จากนั้นหารด้วยความต้านทาน 100,000 โอห์มเท่ากับ 67.6 วัตต์ของการกระจายกำลังที่ต้องการอย่างต่อเนื่องบนตัวต้านทาน 100 วัตต์ คุณคิดว่าอัตราความปลอดภัย 32.4% ก็เพียงพอแล้ว โดยทั่วไปแล้วตัวต้านทานนี้จะล้มเหลวหลังจากใช้งาน 10 ปี คำตอบอยู่ในการระบายอากาศที่ตัวต้านทานได้รับเพื่อระบายความร้อน ความร้อน 67.6 วัตต์ต้องไปที่ไหนสักแห่ง เครื่องส่งสัญญาณรุ่นนี้มีการไหลของอากาศที่ด้านล่างซึ่งเป็นที่ตั้งของตัวต้านทาน

คำตอบของฉันคือแทนที่ตัวต้านทาน 100 วัตต์ด้วยตัวต้านทานที่ได้รับการจัดอันดับที่ 225 วัตต์ดังที่เห็นอยู่ตรงกลางของภาพถ่าย ทำให้มีพื้นที่ผิวมากขึ้นจึงวิ่งได้เย็นกว่าจึงนานกว่า ตัวต้านทาน 100 วัตต์คือ 15.14 ดอลลาร์เทียบกับ 18.64 ดอลลาร์สำหรับหน่วย 225 วัตต์ มันเป็นเพียงส่วนต่าง $ 3.50 สำหรับความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก สกรูที่ยึดไว้จะต้องยาวขึ้นหากคุณทำการปรับเปลี่ยนนี้ ไม่ใช่เรื่องใหญ่.

ใช่มีสตริงตัวต้านทานตัวคูณเมตรถัดจากตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแรงดันสูง ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าสูงสำหรับโวลต์มิเตอร์ PA สิ่งสกปรกสะสมที่ปลายสายไฟแรงสูง เป็นไฟฟ้าแรงสูงที่ดึงดูดสิ่งสกปรกทำให้ต้องทำความสะอาดบ่อยครั้งเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของเครื่องส่งสัญญาณ เป็นการบำรุงรักษา

โหลดดัมมี่ RF ในเครื่องส่งนี้มีตัวต้านทานแบบไม่เหนี่ยวนำ 312 โอห์ม / 200 วัตต์หกตัว เครื่องส่งสัญญาณเห็น 52 โอห์มเนื่องจากตัวต้านทานอยู่ในแนวขนาน คณิตศาสตร์อย่างง่าย 312 โอห์มหารด้วยตัวต้านทาน 6 ตัว = 52 โอห์ม ใช่ 52 โอห์ม 51.5 โอห์ม 70 โอห์มและอิมพีแดนซ์อื่น ๆ เป็นเรื่องปกติในอดีตก่อนที่เครื่องส่งสัญญาณโซลิดสเตตจะบังคับให้มาตรฐานอยู่ที่ 50 โอห์มมากขึ้นหรือน้อยลง เครื่องส่งแบบใช้ท่อจะปรับให้เข้ากับโหลดได้เกือบทุกแบบในขณะที่เครื่องส่งสัญญาณโซลิดสเตตได้รับการออกแบบมาให้ทำงานเป็นโหลด 50 โอห์ม…และอย่าให้ VSWR แก่ฉัน!

กฎของโอห์มเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า

สมมติว่าเรารู้ว่ากระแส 2 แอมแปร์ไปเป็นตัวต้านทาน 100 โอห์ม แรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทานคืออะไร?สูตรคือความต้านทาน 2 แอมแปร์ x 100 โอห์ม = 200 โวลต์ จากนั้นเราสามารถแก้หากำลังในตัวต้านทานได้ เป็นกระแสไฟฟ้า 200 โวลต์ x 2 แอมแปร์ = 400 วัตต์

กฎอำนาจของโอห์ม
เครื่องส่ง FM Continental 816R-2 FM 20 kW อาจมี 7000 โวลต์บนแผ่นของท่อ PA ที่มีกระแสไฟฟ้า 3.3 แอมแปร์ที่ดึงออกมา กฎของโอห์มบอกเราว่า 7000 โวลต์ x 3.3 แอมป์ = กำลังไฟ 23,100 วัตต์ นั่นคืออินพุตกำลังของเครื่องส่งไม่ใช่เอาท์พุท กำลังขับขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียงซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 75% จากนั้นกำลังส่งออกของเครื่องส่งคือ 17,325 วัตต์ นั่นหมายความว่า 25% ของกำลังไฟฟ้าเข้าจะสูญเสียไปกับความร้อน นั่นคือกำลังไฟฟ้าเข้า 23,100 วัตต์ x .25 = ความร้อน 5775 วัตต์

อย่าลืมตรวจสอบแผ่นข้อมูลของผู้ผลิตเพื่อหาหมายเลขที่แน่นอนสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแต่ละรุ่น

ฮาล์ฟพาวเวอร์?

พลังงานครึ่งหนึ่งไม่ได้หมายความว่าแรงดันไฟฟ้า PA ของเครื่องส่งเป็นครึ่งหนึ่ง ถ้าเป็นครึ่งหนึ่งกระแส PA จะเป็นครึ่งหนึ่งและเอาต์พุต RF จะเท่ากับหนึ่งในสี่ คุณจะจำได้ว่าเมื่อสถานี AM คลาส 4 (ปัจจุบันคือคลาส C) ทำงาน 1000 วัตต์ต่อวันและ 250 วัตต์ในเวลากลางคืน

เครื่องส่งสัญญาณ BC-1 ของ Gates อาจมีโวลต์ 2600 PA และกระแส PA 0.51 แอมแปร์ในระหว่างวัน เราสามารถกำหนดความต้านทานของเพาเวอร์แอมป์ได้โดยรับแรงดันไฟฟ้า PA ที่ 2600 และหารด้วยกระแส PA ที่ 0.51 แอมแปร์ คำตอบคือ 5098 โอห์ม

ความต้านทาน PA เดียวกันนั้นใช้โดยไม่คำนึงถึงระดับพลังงานของเครื่องส่งสัญญาณนี้ ที่กำลังสี่ส่วนแรงดันไฟฟ้า PA คือ 1300 โวลต์ กฎของโอห์มโดยใช้ 5098 โอห์มเดียวกันบอกเราว่ากระแส PA ควรเป็น 0.255 แอมแปร์ ใช่มันได้ผลในทางปฏิบัติ เคล็ดลับง่ายๆคือการเชื่อมต่อ 120 VAC กับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงหลักของเครื่องส่งสัญญาณสำหรับการทำงานตอนกลางคืนแทน 240 VAC ในวันนั้น

ด้วยกำลังหนึ่งในสี่แอมป์มิเตอร์ของเสาอากาศจะอ่านครึ่งหนึ่งและความเข้มของสนามสัญญาณอยู่ที่ครึ่งหนึ่งไม่ใช่หนึ่งในสี่ ลองตรวจสอบสิ่งนี้ หากคุณมีเสาอากาศ 50 โอห์มและกำลังไฟ 1000 วัตต์กระแสของเสาอากาศเป็นเท่าใด? ใช้กฎของโอห์มรับ 1000 วัตต์หารด้วย 50 โอห์ม = 20 สแควร์รูทของนั่นคือ 4.47 แอมแปร์ หาร 250 วัตต์ด้วยความต้านทานเสาอากาศ 50 โอห์มเท่ากันและคุณจะได้ 5 รากที่สองของนั่นคือ 2.236 แอมแปร์ครึ่งหนึ่งของกระแสเสาอากาศวัน มันเป็นกฎของโอห์ม

คิดถึงกฎของโอห์มเมื่อคุณอยู่ในงาน ตอบคำถามของคุณและเหมาะสมที่สุด

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ