Legea lui Ohm îți răspunde la întrebări

Înțelegerea electronicii și a depanării electronice începe cu cunoașterea legii lui Ohm. Acest lucru nu este dificil și vă poate ușura munca.

Legea lui Ohm a fost un însoțitor constant de-a lungul carierei mele de inginer de radiodifuziune. Relațiile dintre volți, amperi, ohmi și putere au făcut ca totul să fie atât de înțeles.

Fizicianul german Georg Ohm a publicat conceptul în 1827, în urmă cu aproape 200 de ani. Ulterior a fost recunoscută drept Legea lui Ohm și a fost descrisă ca fiind cea mai importantă descriere cantitativă timpurie a fizicii electricității.

Fig. 1 este o listă de formule simple pentru utilizarea legii lui Ohm. Nimic complicat, doar răspunsuri bune la întrebările tale. Nu trebuie să fii matematician pentru a efectua calculele. Calculatorul de pe smartphone-ul dvs. se va descurca cu ușurință.

P este pentru putere în wați, I este curent în amperi, R este rezistență în ohmi și E este tensiune în volți. Rezolvați pentru oricare dintre cei care cunosc doi dintre ceilalți parametri.

Legea lui Ohm asupra curentului
Când mă uit la un bec de 100 de wați, cred că 120 de volți la aproximativ 0.8 amperi (0.8333 amperi este mai exact). Adică 100 de wați de energie consumată.

Deci, câte lumini pot fi puse pe un întrerupător de 15 amperi? Să vedem - capacitatea circuitului de 15 amperi, împărțită la 0.8333 amperi pentru fiecare bec în paralel = 18 lămpi. În schimb, este de 18 lămpi X 0.8333 amperi pe lampă = 14.9994 amperi ... chiar la limita întrerupătorului.

Regula de aici spune că nu puneți mai mult de o sarcină de 80% pe orice întrerupător pentru siguranță, care este 14 lămpi în acest caz. Păstrați întotdeauna niște spațiu pentru cap în circuit. După cum știți, întrerupătoarele și siguranțele sunt utilizate pentru a proteja împotriva incendiilor sau a altor defecțiuni dramatice în timpul problemelor de circuit. Devin fiabili la limita lor actuală. Nu aveți nevoie de declanșări de pauză deranjante sau de arsuri de siguranță pentru a rula prea aproape de linie.


Legea lui Ohm
Nu mai există prea multe emițătoare AM cu nivel înalt de placă modulate în jur. Seria Gates BC-1 este un exemplu al acestei tehnologii din anii 1950-1970. Designul are de obicei 2600 volți care rulează tuburile amplificatorului de putere RF.

Astfel de surse de alimentare necesită un rezistor de „purjare” între tensiunea înaltă și masă pentru a reduce / purge tensiunea înaltă la zero atunci când transmițătorul este oprit. Acest lucru ar trebui să se întâmple în doar o secundă de timp. Sursa de alimentare ar putea rămâne fierbinte cu tensiune ridicată timp de minute sau ore dacă rezistorul de purjare nu se deschide. Aceasta este o problemă serioasă de siguranță pentru inginerul care lucrează la acesta, dacă acesta nu reușește să scurtcircuiteze condensatorul filtrului de înaltă tensiune înainte de a atinge orice parte a emițătorului.

Sângeratorul dintr-un transmițător Gates BC-1G este R41, un rezistor de 100,000 ohmi / 100 wați. Vedeți o mână pe partea stângă a fotografiei din Fig. 2.

Legea lui Ohm ne spune că 2600 de volți peste rezistență pătrat (ori în sine) împărțit apoi la 100,000 ohmi rezistență este egal cu 67.6 wați de disipare de putere necesară în mod continuu pe un rezistor de 100 wați. Ați crede că marja de siguranță de 32.4% ar fi suficientă. Acest rezistor de obicei a eșuat după 10 ani de utilizare. Răspunsul este în ventilația pe care rezistorul o primește pentru răcire. Cei 67.6 wați în căldură trebuie să meargă undeva. Acest model de transmițător are o parte, dar nu foarte mult, de flux de aer pe fundul unde este situat rezistorul.

Răspunsul meu a fost să înlocuiesc rezistorul de 100 wați cu un rezistor evaluat la 225 wați, așa cum se vede în centrul fotografiei. A oferit mai multă suprafață, astfel încât a funcționat mai rece, deci mai mult. Un rezistor de 100 de wați este de 15.14 USD față de 18.64 USD pentru o unitate de 225 de wați. Este doar o diferență de 3.50 USD pentru o creștere imensă a fiabilității și siguranței. Șurubul care îl ține în loc va trebui să fie mai lung dacă faceți această modificare. Nu e mare lucru.

Da, există un șir de rezistență multiplicator contor lângă rezistor și condensator de înaltă tensiune. Eșantionează tensiunea înaltă pentru voltmetrul PA. Murdăria s-a acumulat la capătul de înaltă tensiune al șirului. Tensiunea ridicată atrage murdăria, necesitând curățarea frecventă pentru a menține fiabilitatea emițătorului. Este întreținere.

Sarcina fictivă RF a acestui transmițător are șase rezistențe neinductive de 312 ohmi / 200 wați. Transmițătorul vede cei 52 de ohmi, deoarece rezistențele sunt în paralel. Matematică simplă, 312 ohmi împărțiți la 6 rezistențe = 52 ohmi. Da, 52 ohmi, 51.5 ohmi, 70 ohmi și alte impedanțe erau obișnuite în trecut, înainte ca emițătoarele în stare solidă să forțeze mai mult sau mai puțin standardul să fie de 50 ohmi. Transmițătoarele pe bază de tuburi se vor regla în aproape orice sarcină, în timp ce transmițătoarele în stare solidă sunt proiectate să funcționeze în sarcini de 50 ohmi ... și nu-mi dați niciun VSWR!

Legea lui Ohm asupra tensiunii

Să presupunem că știm că 2 amperi de curent intră într-un rezistor de 100 ohmi. Care este tensiunea pe rezistor?Formula este de 2 amperi x 100 ohmi rezistență = 200 volți. Din aceasta, putem rezolva puterea din rezistor. Este de 200 volți x 2 amperi curent = 400 wați.

Legea lui Ohm asupra puterii
Un transmițător FM Continental 816R-2 FM de 20 kW ar putea avea 7000 de volți pe placa tubului PA cu 3.3 amperi de curent. Legea lui Ohm ne spune că 7000 volți x 3.3 amperi = 23,100 wați de putere. Aceasta este intrarea de putere a emițătorului, nu ieșirea. Ieșirea de putere este supusă eficienței amplificatorului de putere, care este de obicei de 75%. Apoi, puterea emițătorului este de 17,325 wați. Asta înseamnă, de asemenea, că 25% din puterea de intrare se pierde în căldură. Adică 23,100 de wați de putere de intrare x .25 = 5775 de wați de căldură.

Asigurați-vă că verificați fișele tehnice ale producătorului pentru numerele exacte pentru fiecare model de emițător.

Jumătate de putere?

Puterea pe jumătate nu înseamnă că tensiunea PA a emițătorului este pe jumătate. Dacă ar fi jumătate, atunci curentul PA ar fi jumătate, iar ieșirea RF ar fi un sfert. Îți vei aminti când stațiile AM ​​locale de clasa 4 (acum clasa C) au funcționat 1000 wați zi și 250 wați noaptea.

Un transmițător Gates BC-1 ar putea avea 2600 PA volți și 0.51 amperi de curent PA în timpul zilei. Putem determina rezistența amplificatorului de putere luând tensiunea PA de 2600 și împărțindu-l la curent PA de 0.51 amperi. Răspunsul este de 5098 ohmi.

Aceeași rezistență PA se aplică indiferent de nivelul de putere al acestui transmițător. La un sfert de putere, tensiunea PA este de 1300 volți. Legea lui Ohm, folosind aceiași 5098 ohmi, ne spune că curentul PA ar trebui să fie de 0.255 amperi. Da, în practică a funcționat așa. Simplul truc a fost să conectați 120 VAC la primarul transformatorului de înaltă tensiune al emițătorului pentru funcționarea pe timp de noapte în locul 240 VAC pe zi.

Cu un sfert de putere, ampermetrul antenei a citit jumătate, iar intensitatea câmpului semnalului a fost jumătate, nu un sfert. Să examinăm acest lucru. Dacă aveți o antenă de 50 ohmi și 1000 de wați de putere, care este curentul antenei? Folosind Legea lui Ohm, luați 1000 de wați împărțiți la 50 de ohmi = 20. Rădăcina pătrată a acestuia este de 4.47 amperi. Împărțiți 250 de wați la aceeași rezistență a antenei de 50 ohmi și obțineți 5. Rădăcina pătrată a acestuia este de 2.236 amperi, jumătate din curentul antenei de zi. Este legea lui Ohm.

Gândește-te la Legea lui Ohm când ești la serviciu. Vă răspunde la întrebări și are un sens perfect.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje