Падение напряжения на диодном мосту

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Коллеги, помогите пожалуйста разобраться детским для электронщика, но сложным для меня вопросом, а то у меня, похоже, с законом Ома проблемы. 

Конкретно вопрос возник вот по такой схеме:


Напряжения посчитал "Electonics Workbench". Надеюсь, что у него (в отличие от меня) нет проблем с законом Ома, и посчитал он правильно.

Здесь напряжение источника (200V AC) делится между резистором R1 и "красной частью схемы". Используя формулу делителя напряжения, получаем, что эквивалентное сопротивление красной части схемы равно

Req = 3000 х 7,8 / 192,2 =  122 Ом.

Откуда 122 ома? Как это можно посчитать? Как-то ведь можно, раз "Electonics Workbench" посчитал!

Я провёл эксперименты с разными сопротивлениями резистора R2. Получил следующее:

R2 V1 Req
100 192,2 122
200 186,2 222
300 180,6 322
400 175,3 423
500 170,3 523
1000 149,0 1027

Также, я попробовал заменять всю красную часть схемы резистором и, при соответствующих номиналах, получал именно такие напряжения V1, как в таблице (ну, а куда б я делся, делитель напряжения, слава Богу, работает в отличие от моих мозгов!).

Помогите, ребята, расскажите пожалуйста как можно посчитать сопротивление эквивалентное красной части схемы, чтобы я мог рассчитать напряжения V1 / V2 без запуска "Electonics Workbench".

Вот что-то мне подсказывает, что надо записать выражение для тока через диоды в чёрной части схемы и приравнять полученный ток к току через диоды, полученному из выражения для красной части схемы (а в ней ток через резистор R2 будет как раз равен току через диоды), и из этого уравнения всё и посчитается. Но как только начинаю расписывать - неминуемо запутываюсь в полуволнах :(

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

сложновая формула получится, падение насколько помню увеличивается от тока. короче зависимость нелинейнаяю. собираешься напрямую от розетки питать устройство? если да то есть варианты в инете

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Разбираюсь, как устроено вот это - интересно, хочу понять как они это сделали.

Вчера намерял кучу всяких точек - напряжения, формы сигналов, вот разбираюсь как оно работает. По ходу дела вопрос возник.

А то, что увеличивается от тока мне здесь неважно - нагрузка статическая.

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

Вы человек любознательный, поэтому просто скажу что в 7.8В есть часть зависящая от тока (то что после диодного моста) и условно-постоянная (ну почти - падение напряжения на диодах моста). Это если я правильно понял вопрос, он ведь был не как посчитать  122 Ома?

UPD. или я совсем не понял вопроса :(

 

 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

U краcной=1.4+I*R2
I=(200-1.4)/(R1+R2)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Вопрос то был не столько посчитать 122 ома, сколько подсказать как такие схемы вообще считаются.

Вот обычно, когдя я что-то считаю, я записываю уравнения для контуров и из получившейся системы уравнений выражаю то, что мне надо. Здесь же никак пока не могу систему составить.

Вроде исходить пытаюсь из того, что диоды моста являются частью как красного, так и чёрного контуров. Значит ток в контурах будет одинаковым. Пытаюсь записать из этого некое уравнение (систему) и никак не выходит.

 

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

nik182 пишет:
U краcной=1.4+I*R2 I=(200-1.4)/(R1+R2)

откуда 1.4 ?

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Здесь нет двух контуров. Внесте резистор внутрь моста и уберите не работающие диоды для нужной полуволны. Получим последовательно включенные резисторы и два диода и больше ничего.

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

ЕвгенийП пишет:

Вроде исходить пытаюсь из того, что диоды моста являются частью как красного, так и чёрного контуров. Значит ток в контурах будет одинаковым. Пытаюсь записать из этого некое уравнение (систему) и никак не выходит.

ток  - оинаков. Эквивалентное сопротивдение диода равно [Падение напряжение на нем] / ток.

А вот [Падение напряжение на нем] - это ведь условно постоянная величина (хотя , конечкно тут нужна отылка к ВАХ)

 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

T.Rook пишет:

nik182 пишет:
U краcной=1.4+I*R2 I=(200-1.4)/(R1+R2)

откуда 1.4 ?


Падение напряжения на двух кремиевых не шотки диодах.

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

nik182 пишет:
Здесь нет двух контуров. Внесте резистор внутрь моста и уберите не работающие диоды для нужной полуволны. Получим последовательно включенные резисторы и два диода и больше ничего.
неистово плюсую

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

nik182 пишет:
T.Rook пишет:

nik182 пишет:
U краcной=1.4+I*R2 I=(200-1.4)/(R1+R2)

откуда 1.4 ?

Падение напряжения на двух кремиевых не шотки диодах.

По приведенным измерениям там 2.02 на два диода

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

T.Rook пишет:

nik182 пишет:
Здесь нет двух контуров. Внесте резистор внутрь моста и уберите не работающие диоды для нужной полуволны. Получим последовательно включенные резисторы и два диода и больше ничего.
неистово плюсую

А то, что ток через R1=64mA,  а через R2=57mA  вас не настораживает?

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

nik182 пишет:
U краcной=1.4+I*R2 I=(200-1.4)/(R1+R2)

Проверил, всё совпадает с точность до того, что не красной, а то. что на схеме V2 обозначено.

Блин, на разных сопротивлениях проверил. Всё отлично, спасибо.

Значит, правильно ли я Вас понял, что тут нет двух контруов, а просто на каждой полуволне мы имеем цепь "резистор - два диода - резистор". А на другой полуволне тоже самое, только два других диода. Это правильно? И соответсвенно считать надо как просто последовательную цепь?

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Это не измерения. Это симуляция. Включите тестер. Получите около 0.7 вольта. По справочникам махимальное падение 1.2В Если точно марка диода не указана, то 1 вольт это где то среднее.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Мда, ток действительно разный. Значит, "не совсем последовательно".

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

Andy пишет:

T.Rook пишет:

nik182 пишет:
Здесь нет двух контуров. Внесте резистор внутрь моста и уберите не работающие диоды для нужной полуволны. Получим последовательно включенные резисторы и два диода и больше ничего.
неистово плюсую

А то, что ток через R1=64mA,  а через R2=57mA  вас не настораживает?

Даже не проверил, каюсь :(

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Уж прости старого алкоголика! Пишу с ноута и карандашика рядом нет.

Без учетов нелинейности диода и его емкости формула примерно такая:

Req = R1*V2/V1 = R1*(2*Vd+V3) / (i*R1) = R1*(2*Vd + i*R2)/(i*R1);

Где i - ток = (Vисточника - 2*Vd) / (R1+R2). Vd - падение на диоде.

Формула для Иднального диода.

Это даст оценочные значения, очень близкие к опытным.

Чтобы получить точные значения, как в опыте, нужно учесть, что падение на диоде немного зависит от тока через него и учесть обратный ток диода. То есть то, что через R2 ток течет на 2*Iобратный меньше.

Теорию четырехполюсника тут можно применить, но неудобно. Нужно будет получить данные при R2 равным 0 и бесконечность, а таких точных приборов у нас нет. ;)

Эквивалентная схема для каждой полуволны такая: (еще раз простите - рисовать не могу, ноут на подушке,  сам - болею... похмельем) :

----R1----->|------R2----->|------, параллельно с диодами и R2 еще два диода в противоположенном направлении: -----|<-----|<-----

=========================

собственно все.

 

T.Rook
Offline
Зарегистрирован: 05.03.2016

wdrakula пишет:

собственно все.

Ну вот, уж и поесть нельзя отойти :(

ИСЧЕРПЫВАЮЩЕ! :)

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

написал верно, а в экв. схеме немного ошибся, но сейчас уже нет сил править себя. короче через R2 ток на удвоенный обратный меньше. Рисовать  не могу, бошка раскалывается....

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

ЕвгенийП пишет:

Мда, ток действительно разный. Значит, "не совсем последовательно".

Это исключительно ошибка программы при расчте действющего значения переменного и пульсирующего тока. Возьмите тестер с RMS и реальную схему. Вопросы уйдут.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Спасибо, мужики!

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Чем закон Ома отличается от большинства других аконов физики, изучаемых в средней школе?

Тем, что он не является фундаментальным физическим законом.

А отсюда следует, что подчиняется закону Ома далеко не все, а то, что подчиняется, делает это весьма приближенно.

Подавляющее большинство радиокомпонентов закону Ома не подчиняются. Собственно, подчиняется только один - резистор. Остальные - нет.

В частности, не подчиняется закону Ома диод, ток через которыей пропорционален экспоненте от приложенного напряжения. Либо - наоборот: напряжение зависит от тока логарифмически. И при малых токах эта зависимость выполняется достаточно точно. При больших токах - в падении напряжения есть и активная составляющая, ведь диод делают из ПОЛУ-проводника, а не проводника. Соответственно, и совпротивление у него значительно выше, чем у просто куска металла. Т.е. эквивалентная схема диода по постоянному току (по переменному - там еще емкости) представляет собой последовательно включенные "идеальный" диод и резистор.

На практике обычно можно считать, что падение напряжения на диоде постоянно. Для кремниевого диода обычно 0.65-0.7 В. Если есть большое желание представить его эквивалентной схемой, то в ней нужно будет использовать источник ЭДС. Это для линейного расчета. А по-хорошему, надо честно считать логарифм/экспоненту.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Да. Добавлю к изложеному andriano еще, что и резистор тоже законом Ома описывается довольно грубо, т.к. ток выделяет тепло, что изменяет сопротивление и соответственно зависимость становится нелинейной. В общем закон Ома - очень грубое приближение к реальности, и расчитанные значения отклоняются от измереных. Для металических проводников при незначительном нагреве отклонением можна пренебречь (при сильном нагреве, например нить накала лампы, пренебречь нельзя) а для полупроводниов - нельзя принебрегат почти всегда. Это нелинейные цепи, точный расчет в общем случае-итерационное приближение. Грубые прикидки делают как выше написано.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Ребята. Ну вы чё? Какие нелинейности, какие нагревы. К закону Ома эти финтифлюшки не имеют никакого отношения. В данный момент времени, для данных значений напряжения тока и сопротивления закон Ома выполняется всегда. Как бы не нагрелась лампа, ток всегда равен U/R, где R - текущее значение сопротивление спирали лампы.  Какая не была бы нелинейность диода, мгновенное значение тока в цепи будет определятся законом Ома.    

Arhat109-2
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2015

Угу, точнее "обощенным" законом Ома .. правилами-уравнениями Кирхгофа. Уж не помню как правильно пишется. :)

Только это самое "мгновенное значение" измерить на практике (о которой и писали ребятишки) ну вот никак не успевается. И в целом, на практике они по-своему тоже правы. :)

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Arhat109-2 пишет:

Угу, точнее "обощенным" законом Ома .. правилами-уравнениями Кирхгофа. Уж не помню как правильно пишется. :)

так я напомню

Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма паденийнапряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура.  

Нету в нем сопротивления неикакого. Падения напряжений только. Для идеального линейного проводника их можна из закона Ома получить, а для реального фигли - только падение напряжения. 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Я что..., я против заявления, что закон Ома не является фудаментальным. Все измышления приведённые доказывающими не фудаментальность закона Ома доказывают только низкий уровень образования и наличие собственных заморочек. А измерить мгновенное значение очень просто осцилографом.  

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Logik пишет:

Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма паденийнапряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура.  

Нету в нем сопротивления неикакого. Падения напряжений только. Для идеального линейного проводника их можна из закона Ома получить, а для реального фигли - только падение напряжения. 

Второе правило Кирхгофа (правило контуров) гласит: В неразветвленной цепи или в каждом контуре разветвленной цепи алгебраическая сумма ЭДС всех источников равна сумме всех падений напряжения во внутренней и внешней цепи.

Падение напряжение может быть только на сопротивлении.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

да было бы особо о чем тут так много писать. схема из 1 поста зачем она вообще? измерение напряжения? бестрансформаторное питание? и так и так не лучший вариант

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

nik182 пишет:

мгновенное значение тока в цепи будет определятся законом Ома.    

Конденсатор i=C*du/dt Где здесь закон Ома? 

Жги еще. Новейшее ТОЭ напишеш.

Сопротивление как величина характеризующая цепь удобна только тогда когда не зависит от режима цепи, т.е. от тока цепи. Как только появляется такая зависимость - все: сопротивление становится безсмысленным переменным коэффициентом

 

Клапауций 234
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2016

ЕвгенийП пишет:

Я провёл эксперименты с разными сопротивлениями резистора R2. Получил следующее:

теперь всё тоже самое с частотой напряжения 0 Герц, выбросить из схемы два диода моста и медитировать на падение напряжения на диодах

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

nik182 пишет:

Падение напряжение может быть только на сопротивлении.

Весомая заявка на шнобелевскую премию. Будем считать это первым законом nik182)) Вот отлько индуктивность  несогласна у него u=L*di/dt/

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Скажите пожалуйста какое отношение имеет закон Ома к индуктивности или емкости? Закон Ома сформулирован только для сопротивления, без потерь энерги. Даже нагрев спирали лампы не подходит в качестве примера не фудаментальности, т.к. при этом происходит нагрев проводника (==потери энергии) и уже это выводит даннную цепь из под закона Ома.     

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Logik пишет:

nik182 пишет:

Падение напряжение может быть только на сопротивлении.

Весомая заявка на шнобелевскую премию. Будем считать это первым законом nik182)) Вот отлько индуктивность  несогласна у него u=L*di/dt/

Вот кстати замечательный пример. Если уж если очень хочется шнобелить, то давайте углубимся в теорию и неожиданно окажется, что падение напряжения на индуктивности это как раз источник ЭДС в правилах киргофа, а уж не как не падение напряжения. 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

nik182 пишет:

Скажите пожалуйста какое отношение имеет закон Ома к индуктивности или емкости? Закон Ома сформулирован только для сопротивления, без потерь энерги. Даже нагрев спирали лампы не подходит в качестве примера не фудаментальности, т.к. при этом происходит нагрев проводника (==потери энергии) и уже это выводит даннную цепь из под закона Ома.     

" Закон Ома сформулирован только для сопротивления, без потерь энерги. " - это второй закон nik182 из нового ТОЭ.

Потери энергии в сопротивлении есть всегда когда есть ток : ну выбирайте как нравится P=I*I*R или P=U*U/R.

 

ПС. Ну вот длячего на форумах люди периодически начинают блистать своей безграмотностью?

ППС. Кстати закон Ома неплохо работант в цепях переменного синусоидального тока и на емкостях и на индуктивностях, но в комплексах. Так что отношение как бы итмеет, только Вы об этом не в курсе, более того, Вы даже не в курсе что не в курсе ;)  А на диодах снова нет, не работает.

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Закон Ома -прекрасный закон. Но только для всего постоянного :напряжение (в смысле не только постоянное но и неизменное), сопротивление и всё что может на них повлиять (окружающая среда). При таких условиях - он фундаментальный.

Клапауций 234
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2016

nik182 пишет:

падение напряжения на индуктивности это как раз источник ЭДС в правилах киргофа, а уж не как не падение напряжения

...внимательно про падение сопротивления ЭДС Кирхгофа

giphy.gif

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

"падение напряжения на индуктивности это как раз источник ЭДС" - это несомненно аксиома ТОЭ  nik182 :)

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Клапауций 234]</p> <p>[quote=nik182 пишет:

падение напряжения на индуктивности это как раз источник ЭДС в правилах киргофа, а уж не как не падение напряжения

...внимательно про падение сопротивления ЭДС Кирхгофа

giphy.gif

Угощаешь?

Клапауций 234
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2016

bizzon пишет:

 

Угощаешь?

tumblr_m8kqzhEYdc1qarprc.gif

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Да да. А как же работают все генераторы на электростанциях? Все эти изменения магнитного потока через индуктивность, что и при изменении тока. Перенапряжения при разрыве цепи индуктивности они откуда? Что является ЭДС для перенапряжения? 

 

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

jeka_tm пишет:

схема из 1 поста зачем она вообще? 

Это кусочек вот этой схемы, в которой я пытаюсь разобраться из природного любопытства.

Кусочек был выделен для того, чтобы задать вопрос и получить ответ.

Задал. Получил. Поблагодарил и благодарю всех ещё раз!

FAI4
Offline
Зарегистрирован: 23.09.2016

Здесь НЕЛЬЗЯ применять Закон Ома напрямую,

т.к. диоды являются НЕЛИНЕЙЫМИ элементами.

Разница в падении напряжения на входе диодного мостаи после него = 7,809-5,776 = 2,033 

и представлет собой падение на 2-х диодах (т.е на 1 диоде при данном токе падает около 1 вольта)

 

Req = 3000 х 7,8 / 192,2 =  122 Ом.

Откуда 122 ома? Как это можно посчитать? Как-то ведь можно, раз "Electonics Workbench" посчитал!

Добавка 22 Ома - это УСЛОВНОЕ (эквивалентное) сопротивление 2-х диодов при данном токе.

Посчитать можно ТОЛЬКО из вышеприведенной формулы,

основываясь на измерениях.

 

Не очень понятна суть вопроса вообще

 

Клапауций 234
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2016

FAI4 пишет:

Здесь НЕЛЬЗЯ применять Закон Ома напрямую...

поздно - я разрешил и уже применили напрямую

Картинки по запросу

FAI4
Offline
Зарегистрирован: 23.09.2016

Клапауций 234 пишет:
поздно - я разрешил и уже применили напрямую
И каковы результаты?

 

(может Вам это приснилось? (что применили...))

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Если Клапауций - разрешил, то все, поздно дергаться. все уже сделано. Прими это, как данность...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

ЕвгенийП пишет:

jeka_tm пишет:

схема из 1 поста зачем она вообще? 

Это кусочек вот этой схемы, в которой я пытаюсь разобраться из природного любопытства.

Кусочек был выделен для того, чтобы задать вопрос и получить ответ.

Задал. Получил. Поблагодарил и благодарю всех ещё раз!

ну если ту схему, то вырезано неудачно пожалуй, "разобрались" в схеме из этого поста, осталось в той разобраться

а ту схему бы перерисовать

 

FAI4
Offline
Зарегистрирован: 23.09.2016

wdrakula пишет:
Если Клапауций - разрешил, то все, поздно дергаться. все уже сделано. Прими это, как данность...
- он местный "Неадекват"?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

nik182 пишет:

В данный момент времени, для данных значений напряжения тока и сопротивления закон Ома выполняется всегда.

Давайте плясать от печки.

Для начала приведите формулировку закона Ома, которая, по Вашему мнению, наиболее соответствует реальности. Может, мы говорим о разных законах разных Омов. :)

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

FAI4 пишет:

Клапауций 234 пишет:
поздно - я разрешил и уже применили напрямую
И каковы результаты?

 

(может Вам это приснилось? (что применили...))

тяжко тебе тут будет.... хотя, говорят, что отсутствие ЧЮ - это психическая болезнь... вроде таблетки есть.... не знаю.