Porozumění elektronice a odstraňování problémů s elektronikou začíná poznáním Ohmova zákona. To není obtížné a může vám to tak výrazně usnadnit práci.

Ohmův zákon byl stálým společníkem mé dlouhé kariéry inženýra rozhlasového vysílání. Díky vztahům mezi volty, ampéry, ohmy a energií bylo vše tak srozumitelné.

Německý fyzik Georg Ohm koncept publikoval v roce 1827, téměř před 200 lety. Později byl uznán jako Ohmův zákon a byl popsán jako nejdůležitější raný kvantitativní popis fyziky elektřiny.

Obr. 1 je seznam jednoduchých vzorců pro použití Ohmova zákona. Nic složitého, jen dobré odpovědi na vaše otázky. K provádění výpočtů nemusíte být matematikem. Kalkulačka na vašem smartphonu to zvládne snadno.

P je pro výkon ve wattech, I je proud v ampérech, R je odpor v ohmech a E je napětí ve voltech. Řešte kterýkoli z těch, kteří znají dva další parametry.

Ohmův zákon o proudu
Když se podívám na 100 wattovou žárovku, myslím, že 120 voltů při asi 0.8 ampéru (přesnější je 0.8333 ampéru). To je 100 wattů spotřebované energie.

Kolik světel je tedy možné umístit na 15 ampér jistič? Uvidíme - kapacita obvodu 15 ampérů, dělená 0.8333 ampéry pro každou žárovku paralelně = 18 lamp. Naopak je to 18 světelných zdrojů X 0.8333 ampér na lampu = 14.9994 ampér… přímo na hranici jističe.

Pravidlo zde říká, že na jistič pro pojistku nezatěžujete více než 80%, což je v tomto případě 14 žárovek. Vždy udržujte určitou světlou výšku v okruhu. Jak víte, jističe a pojistky se používají k ochraně před požáry nebo jinými dramatickými poruchami během problémů s okruhy. Při současném limitu jsou nespolehliví. Nepotřebujete rušivé výpadky ani pojistky proti vyhoření, když běžíte příliš blízko linky.

Ohmův zákon
Už není mnoho vysílačů AM modulovaných na vysoké úrovni. Série Gates BC-1 je příkladem této technologie z let 1950 až 1970. Konstrukce má obvykle 2600 XNUMX voltů napájených vysokofrekvenčními zesilovači.

Takové napájecí zdroje potřebují „odvzdušňovací“ rezistor mezi vysokým napětím a zemí, aby po vypnutí vysílače snížily / vypustily vysoké napětí na nulu. To by se mělo stát jen za vteřinu. Napájecí zdroj by mohl zůstat horký při vysokém napětí po dobu několika minut nebo hodin, pokud by se přerušovací odpor neotevřel. To je vážný bezpečnostní problém pro inženýra, který na něm pracuje, pokud nezkratuje kondenzátor vysokonapěťového filtru předtím, než se dotkne jakékoli části vysílače.

Odvzdušňovačem ve vysílači Gates BC-1G je R41, drátový rezistor 100,000 100 ohmů / 2 wattů. Na levé straně fotografie na obr. XNUMX je vidět jedna ruka.

Ohmův zákon nám říká, že 2600 voltů napříč rezistorem na druhou (krát samotné), pak vyděleno 100,000 67.6 ohmovým odporem, se rovná 100 wattu ztrátového výkonu požadovaného nepřetržitě na 32.4 wattovém rezistoru. Myslíte si, že 10% bezpečnostní rozpětí bude stačit. Tento rezistor obvykle selhal po 67.6 letech používání. Odpověď je ve ventilaci, kterou rezistor získá pro chlazení. XNUMX W tepla musí někam jít. Tento model vysílače má část, ale ne hodně, proudění vzduchu na spodní straně, kde je umístěn odpor.

Moje odpověď byla nahradit 100 wattový rezistor rezistorem o výkonu 225 wattů, jak je vidět ve středu fotografie. Poskytlo větší plochu, takže běželo chladněji, tedy déle. 100 wattový rezistor je 15.14 $ proti 18.64 $ za 225 wattovou jednotku. Je to jen rozdíl 3.50 USD za obrovské zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti. Šroub, který jej drží na místě, bude muset být při provedení této úpravy delší. Žádný velký problém.

Ano, vedle rezistoru a vysokonapěťového kondenzátoru je řetězec odporu multiplikátoru měřiče. Vzorkuje vysoké napětí pro voltmetr PA. Na vysokonapěťovém konci struny se nahromadila špína. Je to vysoké napětí, které přitahuje nečistoty, což vyžaduje časté čištění, aby byla zachována spolehlivost vysílače. Je to údržba.

RF fiktivní zátěž v tomto vysílači má šest neindukčních odporů 312 ohm / 200 wattů. Vysílač vidí 52 ohmů, protože rezistory jsou paralelní. Jednoduchá matematika, 312 ohmů děleno 6 odpory = 52 ohmů. Ano, v minulosti bylo běžných 52 ohmů, 51.5 ohmů, 70 ohmů a další impedance, než polovodičové vysílače víceméně přinutily standard 50 ohmů. Trubicové vysílače se naladí na téměř jakoukoli zátěž, zatímco polovodičové vysílače jsou navrženy tak, aby fungovaly do 50 ohmových zátěží ... a nedávejte mi žádné VSWR!

Ohmův zákon o napětí

Řekněme, že víme, že 2 ampéry proudu jdou do 100 ohmového rezistoru. Jaké je napětí na rezistoru?Vzorec je 2 ampéry x 100 ohmů odpor = 200 voltů. Z toho můžeme vyřešit sílu v rezistoru. Je to proud 200 voltů x 2 ampéry = 400 wattů.

Ohmův zákon o moci
Vysílač FM Continental 816R-2 FM s výkonem 20 kW může mít na desce PA trubice 7000 voltů s odebíraným proudem 3.3 ampéru. Ohmův zákon nám říká, že 7000 voltů x 3.3 ampérů = 23,100 75 wattů energie. To je výkon vysílače, nikoli výstup. Výstupní výkon podléhá účinnosti výkonového zesilovače, která je obvykle 17,325%. Poté je výstupní výkon vysílače 25 23,100 wattů. To také znamená, že 25% vstupního výkonu je ztraceno teplem. To je 5775 XNUMX wattů vstupního výkonu x XNUMX = XNUMX wattů tepla.

Přesná čísla pro každý model vysílače naleznete v údajových listech výrobce.

Poloviční síla?

Poloviční výkon neznamená, že PA napětí vysílače je poloviční. Pokud by to byla polovina, pak by proud PA byl poloviční a RF výstup by byl čtvrtinový. Pamatujete si, když místní stanice AM třídy 4 (nyní třída C) běžely 1000 250 W denně a XNUMX W v noci.

Vysílač Gates BC-1 může mít během dne 2600 PA voltů a 0.51 ampér proudu PA. Můžeme určit odpor výkonového zesilovače tak, že vezmeme napětí PA 2600 a vydělíme jej proudem PA 0.51 ampéru. Odpověď je 5098 ohmů.

Stejný odpor PA platí bez ohledu na úroveň výkonu tohoto vysílače. Při čtvrtinovém výkonu je napětí PA 1300 voltů. Ohmův zákon, používající stejných 5098 ohmů, nám říká, že proud PA by měl být 0.255 ampérů. Ano, v praxi to tak fungovalo. Jednoduchým trikem bylo připojení 120 VAC k primárnímu vysokonapěťovému transformátoru vysílače pro noční provoz místo 240 VAC ve dne.

Se čtvrtinovým výkonem anténní ampérmetr četl polovinu a intenzita signálního pole byla poloviční, ne čtvrtinová. Podívejme se na to. Pokud máte 50 ohmovou anténu a výkon 1000 wattů, jaký je proud antény? Pomocí Ohmova zákona odeberte 1000 wattů děleno 50 ohmy = 20. Druhá odmocnina z toho je 4.47 ampérů. Vydělte 250 wattů stejným odporem 50 ohmové antény a dostanete 5. Druhá odmocnina z toho je 2.236 ampér, což je polovina denního proudu antény. Je to Ohmův zákon.

Když jste v práci, myslete na Ohmův zákon. Odpovídá na vaše otázky a dává dokonalý smysl.

Předchozí:Anténa ISS je volitelnou součástí AM Pinch

Další:Veřejné varování uváděné jako největší kybernetické riziko

Zanechat vzkaz

Seznam zpráv

Komentáře Loading ...

výrobky Kategorie

Produkty Značky

Fmuser Sites

Ohmův zákon odpovídá na vaše dotazy

Zanechat vzkaz

Seznam zpráv