Pochopenie elektroniky a riešenie problémov s elektronikou sa začína poznaním Ohmovho zákona. To nie je ťažké a môže vám to tak výrazne uľahčiť prácu.

Ohmov zákon bol stálym spoločníkom mojej dlhej kariéry inžiniera rozhlasového vysielania. Vďaka všetkým vzťahom medzi voltami, ampérmi, ohmmi a silou bolo všetko také pochopiteľné.

Nemecký fyzik Georg Ohm zverejnil tento koncept v roku 1827, teda pred takmer 200 rokmi. Neskôr bol uznaný ako Ohmov zákon a bol opísaný ako najdôležitejší skorý kvantitatívny popis fyziky elektriny.

Obr. 1 je zoznam jednoduchých vzorcov na použitie Ohmovho zákona. Nič zložité, iba dobré odpovede na vaše otázky. Na vykonávanie výpočtov nemusíte byť matematikmi. Kalkulačka na vašom smartfóne to zvládne ľahko.

P je výkon vo wattoch, I je prúd v ampéroch, R je odpor v ohmoch a E je napätie vo voltoch. Vyriešte ktorýkoľvek z tých, ktorí vedia dva z ďalších parametrov.

Ohmov zákon o prúde
Keď sa pozriem na 100 wattovú žiarovku, myslím, že 120 voltov pri asi 0.8 ampéra (presnejšia je 0.8333 ampéra). To je 100 wattov energie, ktorá sa spotrebuje.

Koľko svetiel je teda možné umiestniť na 15 ampérový istič? Pozrime sa - kapacita obvodu 15 ampérov, vydelená 0.8333 ampérmi pre každú žiarovku paralelne = 18 žiaroviek. Naopak, je to 18 žiaroviek X 0.8333 ampéra na žiarovku = 14.9994 ampéra ... priamo na hranici ističa.

Pravidlo tu hovorí, že nijaký istič poistky, ktorý je v tomto prípade 80 žiaroviek, nezaťažujete viac ako 14%. Vždy udržiavajte určitú rezervu nad hlavou v okruhu. Ako viete, ističe a poistky sa používajú na ochranu pred požiarmi alebo inými dramatickými poruchami počas problémov s obvodom. Pri súčasnej hranici sú nespoľahlivé. Nepotrebujete nepríjemné prerušenia jazdy ani poistky proti vyhoreniu, keď bežíte príliš blízko linky.

Ohmov zákon
Už nie je veľa platňových modulovaných AM vysielačov na vysokej úrovni. Séria Gates BC-1 je príkladom tejto technológie z rokov 1950 až 1970. Konštrukcia má zvyčajne 2600 XNUMX voltov napájaných elektrónkami RF výkonového zosilňovača.

Takéto napájacie zdroje potrebujú „odvzdušňovací“ odpor medzi vysokým napätím a zemou, aby pri vypnutí vysielača znížili / vypustili vysoké napätie na nulu. Malo by sa tak stať iba za sekundu. Napájací zdroj môže zostať horúci pri vysokom napätí po dobu niekoľkých minút alebo hodín, ak zlyhá odpor odvzdušňovača. To je vážny bezpečnostný problém pre inžiniera, ktorý na ňom pracuje, ak nedokáže skratovať vysokonapäťový filtračný kondenzátor skôr, ako sa dotkne ktorejkoľvek časti vysielača.

Odvzdušňovačom vo vysielači Gates BC-1G je R41, drôtový odpor 100,000 100 ohm / 2 wattov. Jedno z rúk, ktoré sa drží na ľavej strane fotografie na obr. XNUMX.

Ohmov zákon nám hovorí, že 2600 100,000 voltov naprieč rezistorom na druhú (krát samých), potom vydelených 67.6 100 ohmovým odporom sa rovná 32.4 wattu straty výkonu potrebnej na 10 wattovom rezistore nepretržite. Mysleli by ste si, že bezpečnostná rezerva 67.6% bude stačiť. Tento odpor zvyčajne zlyhal po XNUMX rokoch používania. Odpoveď je vo vetraní, ktoré rezistor získava na chladenie. XNUMX wattov tepla musí niekam ísť. Tento model vysielača má časť, ale nie veľa, prúdenia vzduchu na spodnej časti, kde je umiestnený odpor.

Moja odpoveď bola nahradiť 100-wattový rezistor rezistorom s výkonom 225 W, ako je vidieť v strede fotografie. Poskytlo to väčšiu plochu, takže bežalo chladnejšie, teda dlhšie. 100 wattový rezistor je 15.14 dolárov proti 18.64 dolárov za 225 wattovú jednotku. Je to iba rozdiel 3.50 USD za obrovské zvýšenie spoľahlivosti a bezpečnosti. Skrutka, ktorá ho drží na mieste, bude musieť byť pri tejto úprave dlhšia. Žiadna veľká vec.

Áno, vedľa rezistora a vysokonapäťového kondenzátora je reťazec multiplikátora odporu. Vzorkuje vysoké napätie pre voltmetr PA. Na vysokonapäťovom konci struny sa nahromadili nečistoty. Je to vysoké napätie, ktoré priťahuje nečistoty a vyžaduje si časté čistenie, aby sa zachovala spoľahlivosť vysielača. Je to údržba.

Falošná záťaž RF v tomto vysielači má šesť neinduktívnych odporov 312 ohmov / 200 W. Vysielač vidí 52 ohmov, pretože rezistory sú paralelné. Jednoduchá matematika, 312 ohmov delená 6 rezistormi = 52 ohmov. Áno, v minulosti bolo bežných 52 ohmov, 51.5 ohmov, 70 ohmov a iné impedancie predtým, ako polovodičové vysielače viac-menej prinútili štandard dosiahnuť 50 ohmov. Rúrkové vysielače sa naladia na takmer akúkoľvek záťaž, zatiaľ čo polovodičové vysielače sú určené na výkon do 50 ohmov ... a nedávajte mi žiadne VSWR!

Ohmov zákon o napätí

Povedzme, že vieme, že 2 ampéry prúdu prechádzajú do odporu 100 ohmov. Aké je napätie na rezistore?Vzorec je 2 ampéry x 100 ohmov odpor = 200 voltov. Z toho môžeme vyriešiť výkon v rezistore. Je to prúd 200 voltov x 2 ampéry = 400 wattov.

Ohmov zákon o moci
Vysielač FM Continental 816R-2 FM s výkonom 20 kW môže mať na doske trubice PA 7000 3.3 voltov s prúdom 7000 ampéra. Ohmov zákon nám hovorí, že 3.3 23,100 voltov x 75 ampéra = 17,325 25 wattov energie. To je vstupný a výstupný výkon vysielača. Výstupný výkon podlieha účinnosti zosilňovača výkonu, ktorá je zvyčajne 23,100%. Potom je výstupný výkon vysielača 25 5775 wattov. To tiež znamená, že XNUMX% vstupného výkonu sa stratí teplom. To je XNUMX XNUMX wattov vstupného výkonu x XNUMX = XNUMX wattov tepla.

Presné čísla pre každý model vysielača nájdete v údajových listoch výrobcu.

Polovičný výkon?

Polovičný výkon neznamená, že PA napätie vysielača je polovičné. Keby to bola polovica, potom by bol prúd PA polovičný a RF výstup by bol štvrtinový. Pamätáte si, keď miestne stanice AM triedy 4 (teraz trieda C) bežali 1000 250 W denne a XNUMX W v noci.

Vysielač Gates BC-1 môže mať počas dňa 2600 0.51 PA voltov a 2600 ampéra prúdu PA. Odpor výkonového zosilňovača môžeme určiť tak, že vezmeme PA napätie 0.51 a vydelíme ho PA prúdom 5098 ampéra. Odpoveď je XNUMX ohmov.

Ten istý odpor PA platí bez ohľadu na úroveň výkonu tohto vysielača. Pri štvrťročnom výkone je napätie PA 1300 voltov. Ohmov zákon, ktorý používa rovnakých 5098 ohmov, nám hovorí, že prúd PA by mal byť 0.255 ampéra. Áno, v praxi to tak vyšlo. Jednoduchým trikom bolo pripojenie 120 VAC k primárnej časti vysokonapäťového transformátora vysielača pre nočnú prevádzku namiesto 240 VAC počas dňa.

Pri štvrtinovom výkone anténny ampérmeter čítal polovicu a intenzita signálneho poľa bola polovičná, nie štvrtinová. Poďme to preskúmať. Ak máte 50 ohmovú anténu a výkon 1000 1000 W, aký je prúd v anténe? Pomocou Ohmovho zákona vezmite 50 20 wattov vydelených 4.47 ohmami = 250. Druhá odmocnina z toho je 50 ampéra. Vydeľte 5 wattov rovnakým odporom antény 2.236 ohmov a získate XNUMX. Druhá odmocnina z toho je XNUMX ampéra, čo je polovica denného prúdu antény. Je to Ohmov zákon.

Keď ste v práci, myslite na Ohmov zákon. Odpovedá na vaše otázky a dáva dokonalý zmysel.

Predchádzajúce:Anténa ISS je doplnkom pre AM Pinch

Ďalšie:Verejné varovanie uvádzané ako najväčšie kybernetické riziko

Zanechajte správu

zoznam správ

Komentáre Loading ...

výrobky Kategórie

produkty Značky

Fmuser Sites

Ohmov zákon odpovedá na vaše otázky

Zanechajte správu

zoznam správ