Закон Ома відповідає на ваші запитання

Розуміння електроніки та електронного усунення несправностей починається із знання закону Ома. Це не складно і може набагато спростити вашу роботу.

Закон Ома був постійним супутником моєї довгої кар’єри інженера радіомовлення. Співвідношення між вольтами, амперами, омами та потужністю зробили це все таким зрозумілим.

Німецький фізик Георг Ом опублікував цю концепцію в 1827 році, майже 200 років тому. Пізніше він був визнаний законом Ома і був описаний як найважливіший ранній кількісний опис фізики електрики.

Рис. 1 - перелік простих формул для використання закону Ома. Нічого складного, просто хороші відповіді на ваші запитання. Для запуску обчислень не потрібно бути математиком. Калькулятор на вашому смартфоні впорається з цим легко.

P - потужність у ватах, I - сила струму в амперах, R - опір в омах, а E - напруга у вольтах. Вирішіть для будь-кого з тих, хто знає два інші параметри.

Закон Ома про струм
Коли я дивлюсь на лампочку потужністю 100 Вт, я думаю, що 120 вольт приблизно на 0.8 ампера (точніше 0.8333 ампер). Це споживається 100 Вт потужності.

То скільки вогнів можна поставити на вимикач на 15 ампер? Побачимо - ємність ланцюга 15 ампер, розділена на 0.8333 ампер для кожної лампочки паралельно = 18 ламп. І навпаки, це 18 ламп X 0.8333 ампер на лампу = 14.9994 ампер ... прямо на межі автоматичного вимикача.

Правило тут говорить, що ви не ставите більше 80% навантаження на жоден вимикач для запобіжника, а це 14 ламп у цьому випадку. Завжди тримайте запас в ланцюзі. Як ви знаєте, вимикачі та запобіжники використовуються для захисту від пожежі або інших різких поломок під час проблем із ланцюгом. Вони стають ненадійними при їх поточному обмеженні. Вам не потрібні неприємні поїздки на перерву або вигоряння запобіжників від пробігу занадто близько до лінії.


Закон Ома
Навколо вже не так багато модульованих АМ-передавачів високого рівня. Серія Gates BC-1 є прикладом цієї технології 1950-1970-х років. Конструкція, як правило, має 2600 вольт, на яких працюють РЧ лампи підсилювача потужності.

Такі джерела живлення потребують резистора "пропускання" між високою напругою і землею, щоб збити / знеструмити високу напругу до нуля, коли передавач вимкнений. Це має статися лише за секунду чи близько того. Джерело живлення може залишатися гарячим при високій напрузі протягом декількох хвилин або годин, якщо резистор випуску не працює Це серйозне питання безпеки для інженера, який працює над цим, якщо йому або їй не вдається закоротити конденсатор фільтра високої напруги, перш ніж торкатися будь-якої частини передавача.

Випускний пристрій в передавачі Gates BC-1G - це R41, обмотаний дротовим резистором 100,000 Ом / 100 Вт. Ви бачите один ручний пристрій на лівій стороні фотографії на рис. 2.

Закон Ома говорить нам, що 2600 вольт через резистор у квадраті (в рази), потім ділиться на 100,000 Ом, опір дорівнює 67.6 Вт розсіювання потужності, яке потрібно постійно на 100 Вт резисторі. Можна подумати, що 32.4% запасу міцності буде достатньо. Цей резистор зазвичай виходив з ладу через 10 років використання. Відповідь полягає у вентиляції, яку резистор отримує для охолодження. Теплова потужність 67.6 Вт кудись повинна йти. Ця модель передавача має деяку кількість, але не багато, потоку повітря внизу, де розташований резистор.

Моя відповідь полягала в тому, щоб замінити 100-ватний резистор на резистор потужністю 225 Вт, як видно в центрі фотографії. Це дало більше площі поверхні, тому стало прохолоднішим, тим самим довшим. Резистор потужністю 100 Вт становить 15.14 дол. США проти 18.64 дол. Різниця лише в 225 доларів за величезне підвищення надійності та безпеки. Якщо ви зробите цю модифікацію, гвинт, який утримує його на місці, повинен бути довшим. Нічого страшного.

Так, поряд із резистором та високовольтним конденсатором є лічильник резистора множника. Він відбирає високу напругу для вольтметра ПА. На високовольтному кінці струни накопичився бруд. Висока напруга привертає бруд, що вимагає частого очищення для підтримки надійності передавача. Це обслуговування.

Радіочастотна навантаження в цьому передавачі має шість неіндуктивних резисторів 312 Ом / 200 Вт. Передавач бачить 52 Ом, оскільки резистори розташовані паралельно. Проста математика, 312 Ом, поділена на 6 резисторів = 52 Ом. Так, 52 Ом, 51.5 Ом, 70 Ом та інші імпеданси були звичайними в минулому, перш ніж твердотільні передавачі більш-менш примусили стандарт дорівнювати 50 Ом. Лампові передавачі будуть налаштовуватися на майже будь-яке навантаження, тоді як твердотільні передавачі розроблені для роботи на навантаженні 50 Ом ... і не дають мені VSWR!

Закон Ома про напругу

Скажімо, ми знаємо, що 2 ампер струму йде на резистор 100 Ом. Яка напруга на резисторі?Формула становить 2 ампер х 100 Ом опір = 200 вольт. З цього ми можемо вирішити питання щодо потужності резистора. Це 200 вольт х 2 ампер струму = 400 Вт.

Закон Ома про владу
FM-передавач Continental 816R-2 FM потужністю 20 кВт може мати 7000 вольт на пластині трубки PA з напругою 3.3 ампера струму. Закон Ома говорить нам, що 7000 вольт х 3.3 ампера = 23,100 Вт потужності. Тобто вхідна потужність передавача, а не вихідна. Вихідна потужність залежить від ефективності підсилювача потужності, яка зазвичай становить 75%. Тоді вихідна потужність передавача становить 17,325 25 Вт. Це також означає, що 23,100% вхідної потужності втрачається в теплі. Це 25 Вт вхідної потужності х .5775 = XNUMX Вт тепла.

Обов’язково перевірте паспортні дані виробника щодо точних номерів для кожної моделі передавача.

Половина потужності?

Половина потужності не означає, що напруга ПА передавача становить половину. Якби це було вдвічі, то струм ПА був би вдвічі менший, а вихідний сигнал РЧ становив би чверть. Ви пам’ятаєте, коли місцеві станції АМ класу 4 (нині Класу С) працювали 1000 Вт вдень і 250 Вт вночі.

Передавач Gates BC-1 може мати 2600 вольт Па і 0.51 ампер струму ПА протягом дня. Ми можемо визначити опір підсилювача потужності, взявши напругу PA 2600 і розділивши його на струм PA 0.51 ампер. Відповідь - 5098 Ом.

Той самий опір ПА застосовується незалежно від рівня потужності цього передавача. При чверті потужності напруга PA становить 1300 вольт. Закон Ома, використовуючи ті самі 5098 Ом, говорить нам, що струм ПА повинен становити 0.255 ампер. Так, так вийшло на практиці. Простий фокус полягав у підключенні 120 В змінного струму до первинної частини високовольтного трансформатора передавача для нічної роботи замість 240 В змінного струму вдень.

При чверті потужності антенний амперметр зчитував половину, а напруженість поля сигналу була вдвічі менше, а не на одну чверть. Давайте розглянемо це. Якщо у вас антена 50 Ом і потужність 1000 Вт, який струм антени? Використовуючи Закон Ома, візьміть 1000 Вт, розділених на 50 Ом = 20. Квадратний корінь з них становить 4.47 ампер. Поділіть 250 Вт на той самий опір антени 50 Ом, і ви отримаєте 5. Квадратний корінь з цього становить 2.236 ампер, половина денного струму антени. Це закон Ома.

Подумайте про закон Ома, коли ви на роботі. Це відповідає на ваші запитання і має цілковитий сенс.

Залишити повідомлення 

список повідомлень