Transformatoren, die häufig zum Verringern von Spannungen verwendet werden, arbeiten mit Wechselspannungen (Wechselstrom) und nicht mit Gleichspannungen (Gleichstrom). Um eine Gleichspannung abzusenken, müssen wir eine andere Methode anwenden, um diese Aufgabe zu erfüllen. Es gibt viele Methoden zur Auswahl, aber die zwei einfachsten sind der "Serien-Spannungsabfallwiderstand" und das "Spannungsteilernetzwerk". Um die Sache einfach zu halten, werden wir eine 12-Volt-Batterie für die Gleichstromquelle und eine 6-Volt-Halogen-Seal-Beam-Lampe mit 6 Watt als Last verwenden.
Verwenden Sie einen Vorwiderstand
Schritt 1
Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz, um den "Laststrom" in Ampere (Lastampere = Watt / Volt) zu berechnen. Laststrom = 6/6 = 1 Ampere
Schritt 2
Berechnen Sie den Widerstand des "Serien-Spannungsabfallwiderstands". R = E / I wobei: R = Widerstand in Ohm, E = Spannung und I = Laststrom in Ampere. Daher ist R = 6/1 = 6 Ohm.
Schritt 3
Berechnen Sie die Verlustleistung des Leistungswiderstands und addieren Sie einen Sicherheitsfaktor von 25 Prozent. P = 1,25 (I) (E) = 1,25 (1) (6) = 7,5 Watt. Wählen Sie den nächstgelegenen Nennwert für die Standardwiderstandsleistung aus, der 10 Watt beträgt.
Schritt 4
Schließen Sie ein Ende des Spannungsabfallwiderstands mit einer Steckbrücke an den Minuspol der Batterie an. Schließen Sie das andere Ende des Spannungsabfallwiderstands mit einer Steckbrücke an einen der Anschlüsse der versiegelten Lampe an. Schließen Sie den Stromkreis ab, indem Sie den anderen Anschluss der Lampe an den Pluspol der Batterie anschließen. Das Licht wird aufleuchten.
Schritt 5
Überprüfen Sie die Stromkreisspannungen. Platzieren Sie die Voltmetersonden über dem Widerstand. Das Messgerät zeigt 6 Volt an. Platzieren Sie die Sonden über den Anschlüssen an der Lampe. Das Messgerät zeigt 6 Volt an.
Aufbau eines Spannungsteilers mit zwei Festwiderständen (R1 und R2)
Schritt 1
Berechnen Sie den "Entlüftungsstrom". Der Ableitstrom ist der im Spannungsteilernetz fließende Strom, von dem keiner durch die Last fließt. Als Faustregel für die Auslegung eines Spannungsteilers gilt, dass der Ableitstrom 10 Prozent des Laststroms ausmacht. Unser Laststrom beträgt 1 Ampere, daher beträgt unser Entlüftungsstrom 0,1 Ampere. Berechnen Sie den Gesamtwiderstand für das Spannungsteilernetz. Der Gesamtwiderstand entspricht der Quellenspannung geteilt durch den Ableitstrom. R total = E source / I bleeder = 12 / 0,1 = 120 Ohm.
Schritt 2
Berechnen Sie den Strom, der durch R1 fließt. Der durch diesen Widerstand fließende Strom ist gleich der Summe des "Ableitstroms" plus des "Laststroms". I R1 = I Bleeder + I Load = 0.1 + 1.0 = 1.1 Ampere. Berechnen Sie den Widerstandswert von R1. R1 = 6 / 1,1 = 5,4545 Ohm. In diesem Fall würden wir auf 5 Ohm abrunden, was unserer Last 5,995 Volt liefern würde. Dies entspricht in etwa der 6-Volt-Nennspannung der Last. Berechnen Sie die Nennleistung für R1. P = 1,25 (1,1) (6) = 8,25 Watt. Verwenden Sie den nächstgelegenen Wert oder 10 Watt.
Schritt 3
Berechnen Sie den Widerstand von R2. R2 = RT - R1 = 120 - 5,45 = 114,55. In diesem Fall runden wir auf 115 Ohm auf. Berechnen Sie die Verlustleistung für R2. P = 1,25 (0,1) (6) = 0,75 = 1 Watt.
Schritt 4
Verbinden Sie R1 und R2 in Reihe mit einem Überbrückungskabel. Schließen Sie diese Serienschaltung zwischen dem Plus- und dem Minuspol der Batterie an. Verbinden Sie mit zwei weiteren Steckbrücken die Seal Beam-Lampe über R1. Die Lampe leuchtet auf.
Schritt 5
Schließen Sie das DMM über beide Widerstände an und es zeigt 12 Volt an. Schließen Sie das Voltmeter an R1 oder R2 an und es zeigt 6,0 Volt an, wenn die Last angeschlossen ist.
