Pagkalkula ng karagdagang paglaban

Mga konsepto at pormula

Kung ang mamimili ay dapat na naka-on sa isang mas mataas na boltahe kaysa sa kung ano ito ay dinisenyo para sa, sila ay naka-on sa serye na may ito karagdagang pagtutol rd (Fig. 1). Lumilikha ang karagdagang pagtutol pagbaba ng boltahe Ud, na binabawasan ang boltahe ng gumagamit sa kinakailangang halaga ng Up.

Ang source boltahe ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe ng consumer at ang karagdagang pagtutol: U = Up + Ud; U = Upn + I ∙ rd.

Mula sa equation na ito posible upang matukoy ang kinakailangang karagdagang pagtutol: I ∙ rd = U-Up, rd = (U-Up) / I.

Ang pagbabawas ng boltahe gamit ang isang karagdagang pagtutol ay hindi matipid, dahil sa paglaban ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa init.

kanin. 1. Karagdagang pagtutol

Mga halimbawa ng

1. Ang isang arc lamp (Larawan 2) ay kumonsumo ng isang kasalukuyang I = 4 A sa isang boltahe ng arko Ul = 45 V. Anong paglaban ang dapat na konektado sa serye sa lampara kung ang DC supply boltahe ay U = 110 V?

kanin. 2.

Sa fig.Ang 2 ay nagpapakita ng isang diagram ng pagsasama ng mga graphite electrodes at karagdagang paglaban, pati na rin ang isang pinasimple na diagram na may pagtatalaga ng paglaban at ang arc lamp.

Ang kasalukuyang I = 4 A na dumadaan sa lampara at ang karagdagang resistance rd ay lilikha ng isang kapaki-pakinabang na pagbaba ng boltahe sa buong arc Ul = 45 V, at sa pamamagitan ng karagdagang paglaban ay isang pagbaba ng boltahe Ud = U-Ul = 110-45 = 65 V.

Karagdagang pagtutol rd = (U-Ul) / I = (110-45) / 4 = 65/4 = 16.25 Ohm.

2. Ang isang mercury lamp na may operating boltahe na 140 V at isang kasalukuyang ng 2 A ay konektado sa isang 220 V network sa pamamagitan ng isang karagdagang pagtutol, ang halaga nito ay dapat kalkulahin (Larawan 3).

kanin. 3.

Ang boltahe sa network ay katumbas ng kabuuan ng pagbaba ng boltahe sa karagdagang paglaban at sa mercury lamp:

U = Ud + Ul;

220 = I ∙ rd + 140;

2 ∙ rd = 220-140 = 80;

rd = 80/2 = 40 ohms.

Sa karagdagang paglaban, ang boltahe ay bumababa lamang kapag ang kasalukuyang dumadaloy dito. Kapag ito ay nakabukas, ang buong boltahe ng mains ay bumababa sa lampara, dahil sa kasong ito ang kasalukuyang ay maliit. Ang kasalukuyang at pagbaba ng boltahe sa karagdagang paglaban ay unti-unting tumataas.

3. Ang isang 40 W gas discharge lamp na may operating voltage na 105 V at isang kasalukuyang 0.4 A ay konektado sa isang 220 V network. Kalkulahin ang halaga ng karagdagang resistance rd (Fig. 4).

Ang karagdagang pagtutol ay dapat bawasan ang mains boltahe U sa operating boltahe ng lamp Ul.

kanin. 4.

Upang sindihan ang lampara, kailangan muna ng boltahe ng mains na 220 V.

U = Ud + Ul;

Ud = 220-105 = 115 V;

rd = (115 V) / (0.4 A) = 287.5 Ohm.

Ang pagbaba ng boltahe sa paglaban ay nagreresulta sa pagkawala ng elektrikal na enerhiya, na na-convert sa init.Sa alternating current, ang isang choke ay ginagamit sa halip na isang karagdagang pagtutol, na mas matipid.

4. Ang isang vacuum cleaner na idinisenyo para sa boltahe Uc = 110 V at kapangyarihan 170 W ay dapat gumana sa U = 220 V. Ano ang dapat na karagdagang resistensya?

Sa fig. Ang 5 ay nagpapakita ng sketch at schematic diagram ng isang vacuum cleaner, na nagpapakita ng motor D na may fan at karagdagang resistensya.

Ang supply boltahe ay nahahati sa pagitan ng motor at ng karagdagang paglaban rd sa kalahati upang ang motor ay may 110V.

U = Udv + Ud;

U = Udv + I ∙ rd;

220 = 110 + I ∙ rd.

Kinakalkula namin ang kasalukuyang ayon sa data ng vacuum cleaner:

I = P / Us = 170/110 = 1.545 A;

rd = (U-Udv) / I = (220-110) / 1.545 = 110 / 1.545 = 71.2 Ohm.

kanin. 5.

5. Ang DC motor para sa isang boltahe ng 220 V at isang kasalukuyang ng 12 A ay may panloob na pagtutol rv = 0.2 ohms. Ano ang dapat na paglaban pagsisimula ng rheostatupang ang inrush kasalukuyang sa start-up ay hindi hihigit sa 18 A (Larawan 6)?

kanin. 6.

Kung direktang ikinonekta mo ang motor sa network, nang hindi nagsisimula ang paglaban, kung gayon ang panimulang kasalukuyang ng motor ay magkakaroon ng hindi katanggap-tanggap na halaga Iv = U / rv = 220 / 0.2 = 1100 A.

Samakatuwid, upang i-on ang motor, kinakailangang bawasan ang kasalukuyang ito sa humigit-kumulang I = 1.5 ∙ In. Sa normal na operasyon ng motor, ang rheostat ay short-circuited (ang motor ay nasa posisyon 5), dahil ang motor mismo ang lumilikha isang boltahe na nakadirekta laban sa boltahe ng mains; samakatuwid, ang nominal na kasalukuyang motor ay may medyo maliit na halaga (Sa = 12 A).

Kapag nagsisimula, ang kasalukuyang ay limitado lamang sa pamamagitan ng panimulang rheostat at ang panloob na pagtutol ng motor: I = U / (rd + rv);

18 = 220 / (rd + 0.2); rd = 220 / 18-0.2 = 12.02 Ohm.

6.Ang voltmeter ay may sukat na saklaw ng Uv = 10 V at ang resistensya nito rv = 100 Ohm. Ano ang dapat na karagdagang resistance rd upang masukat ng voltmeter ang mga boltahe hanggang 250 V (Larawan 7)?

kanin. 7.

Ang saklaw ng pagsukat ng voltmeter ay nadagdagan kapag ang serye ng karagdagang pagtutol ay kasama. Ang sinusukat na boltahe U ay nahahati sa dalawang boltahe: ang pagbaba ng boltahe sa paglaban ng Ud at ang boltahe sa mga terminal ng voltmeter Uv (Fig. 8):

kanin. walo.

U = Ud + Uv;

250 V = Ud + 10 B.

Ang kasalukuyang dumadaan sa device, na may ganap na pagpapalihis ng arrow, ay magiging katumbas ng: Iv = Uv / rv = 10/100 = 0.1 A.

Ang parehong kasalukuyang ay dapat dumaan sa voltmeter kapag sumusukat ng boltahe ng 250 V (na may kasamang karagdagang pagtutol).

Pagkatapos 250 B = Ic ∙ rd + 10 B;

Iv ∙ rd = 250-10 = 240V.

Karagdagang pagtutol rd = 240 / 0.1 = 2400 Ohm.

Sa anumang karagdagang pagtutol, ang pagpapalihis ng karayom ​​ng voltmeter ay magiging maximum kapag ang boltahe ng voltmeter ay 10 V, ngunit ang sukat nito ay na-calibrate ayon sa karagdagang pagtutol.

Sa aming kaso, ang maximum na paglihis ng arrow ay dapat tumutugma sa isang dibisyon ng 250 V.

Sa pangkalahatan, ang range gain ng voltmeter ay magiging:

n = U / Uv, o n = (Ud + Uv) / Uv = Ud / Uv +1;

n-1 = (Ic ∙ rd) / (Ic ∙ rc);

rv ∙ (n-1) = rd;

rd = (n-1) ∙ rv.

7. Ang panloob na resistensya ng voltmeter ay 80 Ohm na may sukat na saklaw na 30 V. Kalkulahin ang kinakailangang halaga ng karagdagang resistensya rd upang ang voltmeter ay makasukat ng boltahe na 360 V.

Ayon sa formula na nakuha sa nakaraang pagkalkula, ang karagdagang pagtutol ay: rd = (n-1) ∙ rv,

kung saan ang nakuha ng saklaw ay n = 360/30 = 12.

Samakatuwid,

rd = (12-1) ∙ 80 = 880 Ohms.

Ang karagdagang resistance rd para sa bagong 360 V measurement range ay magiging 880 Ohm.