Comment calculer la tension aux bornes d'une résistance?
Pour calculer la tension aux bornes d'une résistance dans un circuit en série, commencez par additionner toutes les valeurs de résistance du circuit. Ensuite, divisez la tension aux bornes du circuit par la résistance totale pour trouver le courant. Une fois que vous avez le courant, calculez la tension pour les résistances individuelles en multipliant le courant par la résistance. Par exemple, dans un circuit série avec 3 résistances de 2, 3 et 5 Ohms, et une tension de 12 volts, le courant serait de 12 divisé par 10, soit 1,2 ampères. Pour la résistance de 2 Ohm, la tension serait de 1,2 fois 2, soit 2,4 volts. Si vous voulez apprendre à calculer la tension dans un circuit parallèle, continuez à lire l'article!
Comment calculer la tension aux bornes d'une résistance en série lorsque je connais la tension aux bornes d'une résistance et la tension totale de la batterie?
Avant de pouvoir calculer la tension aux bornes d'une résistance, vous devez d'abord déterminer le type de circuit que vous utilisez. Si vous avez besoin d'une révision des termes de base ou d'un peu d'aide pour comprendre les circuits, commencez par la première section. Sinon, passez directement au type de circuit que vous devez résoudre.
Partie 1 sur 3: comprendre les circuits
- 1Renseignez-vous sur le courant. Pensons au courant en utilisant une analogie: imaginez que vous versez un sac de grains de maïs dans un bol. Chaque grain de maïs est un électron, et le flux de grains circulant dans le bol est le courant. Lorsque vous parlez du flux, vous le décrivez en disant combien de noyaux circulent chaque seconde. Lorsque vous parlez d'un courant, vous le mesurez en ampères (ampères), ou un certain (très grand) nombre d'électrons circulant par seconde.
- 2Pensez à la charge électrique. Les électrons ont une charge électrique "négative". Cela signifie qu'ils attirent (ou s'écoulent vers) des objets avec une charge positive et repoussent (ou s'éloignent) des objets avec une charge négative. Comme ils sont tous négatifs, les électrons essaient toujours de s'éloigner des autres électrons, se répandant partout où ils le peuvent.
- 3Comprendre la tension. La tension mesure la différence de charge électrique entre deux points. Plus la différence est grande, plus les deux côtés s'attirent énergiquement. Voici un exemple avec une batterie de tous les jours:
- À l'intérieur d'une batterie, des réactions chimiques se produisent et produisent une accumulation d'électrons. Les électrons vont à l'extrémité négative, tandis que l'extrémité positive reste en grande partie vide. (Ceux-ci sont appelés les bornes négatives et positives.) Plus cela dure, plus la tension entre les deux extrémités est élevée.
- Lorsque vous connectez un fil entre les extrémités négative et positive, les électrons à l'extrémité négative ont soudainement quelque part où aller. Ils tirent vers l'extrémité positive, créant un courant. Plus la tension est élevée, plus les électrons se déplacent vers l'extrémité positive à chaque seconde.
- 4Déterminez la résistance. La résistance est exactement ce que cela ressemble. Plus quelque chose a de résistance, plus il est difficile pour les électrons de passer à travers. Cela ralentit le courant, car moins d'électrons peuvent traverser chaque seconde.
- Une résistance est quelque chose dans le circuit qui ajoute de la résistance. Vous pouvez acheter une véritable "résistance" dans un magasin d'électronique, mais dans un problème de circuits, cela peut représenter une ampoule ou toute autre chose avec une résistance.
- 5Mémorisez la loi d'ohm. Il existe une relation très simple entre le courant, la tension et la résistance. Notez-le ou mémorisez-le; vous l'utiliserez souvent pour résoudre des problèmes de circuits:
- Courant = tension divisée par la résistance
- Ceci s'écrit généralement: I = V / R
- Pensez à ce qui se passe lorsque vous augmentez V (tension) ou R (résistance). Cela correspond-il à ce que vous avez appris dans les explications ci-dessus?
Comment puis-je trouver la résistance d'une résistance inconnue quand je connais une résistance et la tension?
Partie 2 sur 3: calcul de la tension aux bornes d'une résistance (circuit en série)
- 1Comprendre un circuit série. Un circuit en série est facile à identifier. C'est juste une boucle de fil, avec tout arrangé dans une rangée. Le courant circule autour de toute la boucle, passant par chaque résistance ou élément dans l'ordre.
- Le courant est toujours le même en tout point du circuit.
- Lors du calcul de la tension, peu importe où se trouve la résistance sur le circuit. Vous pouvez ramasser les résistances et les déplacer, et vous aurez toujours la même tension à travers chacune.
- Nous utiliserons un exemple de circuit avec trois résistances en série: R 1, R 2 et R 3. Celui-ci est alimenté par une batterie de 12 volts. Nous allons trouver la tension aux bornes de chacun.
- 2Calculer la résistance totale. Additionnez toutes les valeurs de résistance sur le circuit. La réponse est la résistance totale du circuit série.
- Par exemple, les trois résistances R 1, R 2 et R 3 ont respectivement des résistances de 2 (ohms), 3 et 5. La résistance totale est de 2 + 3 + 5 = 10 ohms.
- 3Trouvez le courant. Utilisez la loi d'Ohm pour trouver le courant de l'ensemble du circuit. N'oubliez pas que le courant est le même partout sur un circuit en série. Une fois que nous avons calculé le courant de cette façon, nous pouvons l'utiliser pour tous nos calculs.
- La loi d'Ohm dit que le courant I = V / R. La tension sur l'ensemble du circuit est de 12 volts et la résistance totale est de 10 ohms. La réponse est I = 12 / 10 = 1,2 ampères.
- 4Ajustez la loi d'ohm pour résoudre la tension. Avec l'algèbre de base, nous pouvons changer la loi d'Ohm pour résoudre la tension au lieu du courant:
- I = V / R
- IR = V R / R
- RI = V
- V = IR
- 5Calculer la tension aux bornes de chaque résistance. Nous connaissons la résistance, nous connaissons le courant et nous avons notre équation. Branchez les chiffres et résolvez. Voici notre exemple de problème résolu pour les trois résistances:
- Tension aux bornes de R 1 = V 1 = (1,2A)(2Ω) = 2,4 volts.
- Tension aux bornes de R 2 = V 2 = (1,2A)(3Ω) = 3,6 volts.
- Tension aux bornes de R 3 = V 3 = (1,2A)(5Ω) = 6,0 volts.
- 6Vérifie ta réponse. Dans un circuit en série, la somme de toutes vos réponses doit être égale à la tension totale. Additionnez chaque tension que vous avez calculée et voyez si vous obtenez la tension de l'ensemble du circuit. Si vous ne l'avez pas fait, revenez en arrière et vérifiez les erreurs.
- Dans notre exemple, 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 volts, la tension sur l'ensemble du circuit.
- Si votre réponse est légèrement erronée (par exemple, 11,97 au lieu de 12), vous avez probablement arrondi un nombre à un moment donné. Votre réponse est toujours correcte.
- N'oubliez pas que la tension mesure les différences de charge ou le nombre d'électrons. Imaginez que vous comptez le nombre de nouveaux électrons que vous voyez en parcourant le circuit. Si vous les comptez correctement, vous allez vous retrouver avec le changement total d'électrons du début à la fin.
La loi d'Ohm dit que le courant I = V / R. La tension sur l'ensemble du circuit est de 12 volts et la résistance totale est de 10 ohms.
Partie 3 sur 3: calcul de la tension aux bornes d'une résistance (circuit parallèle)
- 1Comprendre les circuits parallèles. Imaginez un fil quittant une extrémité d'une batterie, puis se séparant en deux fils séparés. Ces deux fils sont parallèles l'un à l'autre, puis se rejoignent avant d'atteindre l'autre extrémité de la batterie. S'il y a une résistance sur le fil gauche et une résistance sur le fil droit, ces deux résistances sont connectées "en parallèle".
- Vous pouvez avoir n'importe quel nombre de fils dans un circuit parallèle. Ces instructions fonctionneront toujours pour un circuit qui se divise en cent fils et revient ensemble.
- 2Pensez à la façon dont le courant circule. Dans un circuit parallèle, le courant circule sur chaque chemin disponible. Le courant traversera le fil de gauche, traversera la résistance de gauche et atteindra l'autre extrémité. En même temps, le courant traversera le fil de droite, traversera la résistance de droite et atteindra la fin. Aucune partie du courant ne redouble ou ne traverse deux résistances parallèles.
- 3Utilisez la tension totale pour trouver la tension aux bornes de chaque résistance. Si vous connaissez la tension sur l'ensemble du circuit, la réponse est étonnamment simple. Chaque fil parallèle a la même tension que l'ensemble du circuit. Disons qu'un circuit avec deux résistances parallèles est alimenté par une batterie de 6 volts. La tension aux bornes de la résistance gauche est de 6 volts et la tension aux bornes de la résistance droite est de 6 volts. Peu importe la résistance qu'il y a. Pour comprendre pourquoi, repensez aux circuits en série décrits ci-dessus:
- N'oubliez pas que l'ajout de chutes de tension dans un circuit en série donne toujours la tension totale aux bornes du circuit.
- Considérez chaque chemin emprunté par le courant comme un circuit en série. Il en va de même pour cela: si vous comptez toutes les chutes de tension, vous obtiendrez la tension totale.
- Étant donné que le courant traversant chacun des deux fils ne traverse qu'une résistance, la tension aux bornes de cette résistance doit être égale à la tension totale.
- 4Calculer le courant total du circuit. Si le problème ne vous dit pas quelle est la tension totale du circuit, vous devrez effectuer quelques étapes supplémentaires. Commencez par trouver le courant total traversant le circuit. Dans un circuit parallèle, le courant total est égal à la somme du courant traversant chaque chemin parallèle.
- En termes mathématiques: je total = I 1 + I 2 + I 3...
- Si vous avez du mal à comprendre cela, imaginez une conduite d'eau divisée en deux chemins. Le montant total du débit d'eau est simplement le débit d'eau dans chaque tuyau, additionné.
- 5Calculer la résistance totale du circuit. Les résistances ne sont pas aussi efficaces dans un circuit parallèle, car elles ne bloquent que le courant passant le long d'un fil. En fait, plus il y a de fils, plus il est facile pour le courant de se frayer un chemin. Pour trouver la résistance totale, résolvez R total dans cette équation:
- 1 / R total = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3...
- Par exemple, un circuit a une résistance de 2 ohms et une résistance de 4 ohms en parallèle. 1 / R total = 0,5 + 0,25 = 0,75 → 1 = (0,75)R total → R total = 1/(0,75) = 1,33 = ~1,33 ohms.
- 6Trouvez la tension à partir de vos réponses. N'oubliez pas qu'une fois que nous avons trouvé la tension totale du circuit, nous avons trouvé la tension aux bornes de l'un des fils parallèles. Résoudre pour l'ensemble du circuit en utilisant la loi d'Ohm. Voici un exemple:
- Un circuit est parcouru par 5 ampères de courant. La résistance totale est de 1,33 ohms.
- D'après la loi d'Ohm, I = V / R, donc V = IR
- V = (5A)(1,33Ω) = 6,65 volts.
La résistance de la résistance R2 est de 220R et sa chute de tension est de 44V. Comment calculer le flux de courant à travers la résistance R3?
- La tension aux bornes d'une résistance est souvent appelée «chute de tension».
- Si vous avez un circuit compliqué qui implique des résistances en série et des résistances en parallèle, choisissez deux résistances proches. Trouvez la résistance totale à travers eux en utilisant les règles pour les résistances en parallèle ou en série, selon le cas. Vous pouvez maintenant les traiter comme une seule résistance. Continuez jusqu'à ce que vous avez un circuit simple avec des résistances soit en parallèle ou en série.
- Comprendre la terminologie:
- Circuit - composé d'éléments (par exemple, des résistances, des condensateurs et des inductances) connectés par des fils et dans lesquels le courant peut passer
- Résistances - éléments qui peuvent réduire ou résister au courant
- Courant - flux de charge dans les fils; unité: Ampère, A; A.
- Tension - travail effectué par unité de charge; unité: Tension, V
- Résistance - mesure de l'opposition d'un élément au courant électrique; unité: Ohm,
Questions et réponses
- Que devient la Tension si on utilise 2 résistances de 4W en parallèle?Comme aucune autre donnée n'est fournie, la tension aux bornes de deux résistances de 4w en parallèle est la même.
- Quelle est la tension d'une résistance de 60 ohms si la tension du circuit est de 150 volts avec deux résistances parallèles de 30 ohms et une résistance de 60 ohms en série?En supposant que vous ayez l'intention de demander quelle est la chute de tension à travers la résistance de 60 ohms, la réponse est 120v. Les deux résistances parallèles de 30 ohms ont une résistance équivalente de 15 ohms. 1/(0,330 + 0,330) = 15. La résistance totale apparaît comme 75 ohms pour la source 150v. Trouvez le courant du circuit par I = E/R ou I = 150/75 = 2 ampères. Trouvez la chute de tension pour la résistance de 60 ohms avec E = I x R ou E = 2 x 60 = chute de 120 V sur la résistance de 60 ohms.
- Comment puis-je déterminer la tension si je connais les deux batteries qui sont connectées en série?La tension de la combinaison de plusieurs cellules (batteries) en série est la somme de la tension de toutes les cellules. Deux piles de 9 volts en série vous donneraient 18 volts.
- Un circuit a trois résistances connectées en série. La résistance de la résistance R2 est de 220R et sa chute de tension est de 44V. Comment calculer le flux de courant à travers la résistance R3?Le courant dans n'importe quelle partie d'un circuit en série est le même partout.
- Quel est le pourcentage de tension appliquée qui chutera sur r3=70 si r1=80 et r2=50?Ce serait 35%. Plus la résistance est élevée, plus la chute de tension est élevée. Le rapport des résistances ici est de 80:50:70. En résolvant pour 70 ohms, nous obtenons 35%.
- Comment puis-je déterminer la chute de tension compte tenu de la résistance et de la tension?La chute de tension est déjà connue, si tout ce que vous avez est une résistance et une tension connue. Le courant peut être déterminé en divisant la tension par la résistance, si c'est ce que vous demandez.
- Comment puis-je trouver la tension d'une résistance dans un réseau parallèle en série?Vous trouvez la résistance de la partie série en additionnant les résistances. Vous trouvez alors la résistance des portions parallèles avec la formule ci-dessus: 1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3... Si les résistances série sont en série avec le parallèle, vous les additionnez avec le résistance parallèle calculée. Si les résistances série sont en parallèle avec d'autres, elles deviennent l'une des résistances, "R1", de la formule parallèle pour calculer leur contribution à la résistance de l'ensemble du circuit.
- Comment savoir de quelle résistance j'ai besoin si je connais la tension et le courant?Vous prenez la formule de base de E = I x R, résolvez pour R -> R = E / I. En d'autres termes, prenez la chute de tension requise (en volts) et divisez par le courant (en ampères) dans la résistance et déterminez la résistance (R) en ohms.
- Comment calculer la tension aux bornes d'une résistance en série lorsque je connais la tension aux bornes d'une résistance et la tension totale de la batterie?Vous connaissez la résistance et le courant (qui est le même partout dans un circuit série). La chute de tension pour chaque résistance est E(x) = I x R(x) pour chaque résistance (x), c'est-à-dire R(1), R(2), R(3).
- Comment obtenir la chute de tension?Vous calculez la chute de tension sur un composant dans un circuit en trouvant le courant et la résistance qui le traversent et s'exercent sur le composant avant de les multiplier ensemble.
Questions sans réponse
- Si une question demande quel est le courant pour une résistance spécifique, le courant sera-t-il simplement la valeur résolue dans V = IR?
- Comment trouver une chute de tension dans la résistance?
- Comment puis-je trouver la résistance d'une résistance inconnue quand je connais une résistance et la tension?
Les commentaires (27)
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