Direnç ne yapar?

Tamam, burada çok temel bir soru.

Birçok kitap okudum, biraz araştırdım ve okuduğum her açıklama elektronların akışı hakkında konuşmuş gibi görünüyordu ve hemen teorik olarak kullanımlarının temel prensibini kavramak için çok derinlere iniyorlardı.

Bir direncin "akışı" sınırladığını anlıyorum, örneğin bir LED patlamıyor. Ama bir direncin akım ve gerilime ne yaptığını tam olarak anlayamıyorum ...

Dirençler hem akımı hem de voltajı etkiler mi? Ne şekilde?

Elektrik akışı, elektrik yüklerinin bir malzeme içerisindeki hareketidir. Direnç, bu hareketli yüklerin fiziksel engelidir .

Bu yükleri hareket halinde tutmak için belirli bir miktarda enerji gerekir ve enerji düşüşü hareket halinde tutulan yük miktarı ile orantılı olduğundan, elektromotor kuvvet (volt olarak) enerji ( yük başına (coulomb cinsinden).

Fiziksel bir engel olduğu için, yüklerin birim zaman başına belirli bir noktada hareket etme hızını da kısıtlar . Akım (amper cinsinden) birim zaman başına (saniye cinsinden) yükler (coulomb cinsinden) olduğu için bu maksimum akım sağlar.

Ve ortaya çıktığı gibi, aynı direnç boyunca az ya da çok elektromotor kuvvet uygularsanız, akım tam olarak doğrusal olarak artar ya da azalır. Bu elektromotor kuvvet, bir akım ve direnç ürünü ile orantılıdır bildiren Ohm kanunu, yol açar .$E = IR$

Gerilimi, elektronları tel olan borudan geçiren basınç veya kuvvet olarak düşünmek yardımcı olabilir. Akım, herhangi bir zamanda belirli bir noktadan geçen elektron sayısı veya miktarıdır. Dirençler isimlerinin söylediklerini yaparlar; direniyorlar. Bunları, seri olarak (birbiri ardına) veya paralel (aynı bağlantı noktalarını yan yana paylaşarak, yan yana bağlanmış olmalarına bağlı olarak) akım veya voltajı sınırlamak için kullanabilirsiniz. bir tüp, birini içeri itin ve zaten içerideki olanlar diğer ucu dışarı itin. tüpler yan yana, aynı sayıda topun aynı anda iki kat daha fazla yoldan geçmesi gerekir, aynı anda kaç tanesinin gidebileceğini sınırlar, ve böylece akımı sınırlar. Bunun aşırı derecede basitleştirildiğini ve tüm durumları hesaba katmadığını biliyorum, ancak zihninizin gözüne elektron akışı teorisinin ve dirençlerin bunu nasıl etkileyebileceğinin görsel bir temsilini verebilir.

Umarım bu yeterince basittir:

Gerilim, yüklerin ayrılmasındaki potansiyel enerjiden kaynaklanır (bir düğüm daha az elektronla pozitif, bir düğüm daha fazla elektronla negatiftir). Bunu bir merdivenin tepesine karşı yerde bir bowling topu (şarj) gibi düşünün. Merdivenin tepesindeki top daha fazla potansiyel enerjiye, daha fazla voltaja sahiptir.

Akım, yükün "akışı" ndan kaynaklanır.

Dirençler, kabloların dirençsiz (basitleştirilmiş) olduğunu düşünebileceğiniz için belirli bir voltaj için ne kadar akım akacağını seçmenize izin verir.

Kısacası: Dirençler akımı azaltarak elektron akışını sınırlar. Voltaj, direnç üzerindeki potansiyel enerji farkından kaynaklanır.

Matematiksel cevap, bir direncin itaat eden iki terminalli bir elektrikli cihaz olması veya zorlayabileceğinizi söyleyebiliriz, Ohm yasası: V = IR.

V iki terminal arasındaki voltaj, I bir terminalden diğerine (direnç üzerinden) akan akım ve R direnç olarak bilinen değerdir. İdeal bir direnç için, R sabittir ve V, I veya başka bir şeye bağlı değildir. Ohm yasasını tanımlamanın bir başka yolu, bir direnç üzerindeki voltaj ve içinden geçen akımın orantılı olduğunu söylemektir. Orantısallık sabiti R, dirençtir.

Fiziğin temel bir sonucu, dirençlerin elektrik potansiyel enerjisini ısıya dönüştürmesidir. Bu nedenle, akımlar içinden aktığında ısınma eğilimindedirler. Gerçek dirençler izin verilen maksimum güç dağılımına sahiptir ve ayrıca sıcaklığa hafifçe bağlı R ve idealin diğer eksikliklerine sahip olabilirler.

Dirençlerin nasıl yapıldığıyla ilgili olarak, gerçek dirençler, izolatörler (dielektrik malzemeler) ve iletkenler (bakır tel gibi) arasında bir yerde iletkenliğe sahip malzemelerden yapılır. Dirençten geçen yol akımını belirleyebiliyorsanız, bu yolu daha uzun yapmak direnci artırır. Kesiti daha geniş yapmak direnci azaltır.

Malzemeleri iyi iletken yapan şeylere göre ... Genel olarak iyi iletkenlerin moleküler düzeyde hareketli elektronları vardır. İyi yalıtkanlar yoktur. İyi dirençler arasında bir yerdedir.