Que fait une résistance?

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OK, question très basique ici.

J'ai lu beaucoup de livres, fouillé un peu, et chaque description que j'ai lue semblait parler du flux d'électrons et aller tout de suite en théorie trop profondément pour que je puisse comprendre le principe de base de leur utilisation.

Je comprends qu'une résistance limite le "débit", de sorte qu'une LED ne saute pas par exemple. Mais je n'arrive pas à comprendre exactement ce qu'une résistance fait au courant et à la tension ...

Les résistances affectent-elles à la fois le courant et la tension? De quelle manière?

resistors FMaz008
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Cela semble un peu abstrait, mais la résistance affecte la charge . Et ce faisant, affecte indirectement à la fois la tension et le courant.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Avez-vous regardé la loi d'Ohm? E = I * R. Cela signifie que si vous maintenez la résistance constante, le courant traversant est proportionnel à la tension aux bornes; si vous maintenez la tension aux bornes constante, le courant traversant est inversement proportionnel à la résistance.
DoxyLover
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Les LED sont des semi-conducteurs et n'obéissent pas à la loi d'Ohm. Considérez-les comme ayant une résistance nulle mais ayant toujours une chute de tension.
HL-SDK
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Dans ce cas, vous avez la résistance en série avec une autre charge, pas seule à travers l'alimentation. Une LED est un appareil non linéaire qui n'a pas de résistance constante. Au lieu de cela, il a une chute de tension (relativement) fixe, quel que soit le courant (sorte de résistance inverse). Dans ce cas, soustrayez la chute de tension de la LED de la tension source et utilisez la tension résultante avec la résistance pour contrôler le courant.
DoxyLover
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Par exemple, vous avez une tension d'alimentation (Vs) = 5V et une tension de chute de LED (Vd) = 1V. Vous voulez 10mA de courant. Résolvez R = E / I = 4 / 0,01 = 400 ohms. (Juste édité - avait 5 au lieu de 4V)
DoxyLover

Réponses:

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Le flux électrique est le mouvement des charges électriques à travers un matériau. La résistance est l' obstruction physique de ces charges mobiles.

Une certaine quantité d'énergie est nécessaire pour maintenir ces charges en mouvement, et puisque la chute d'énergie est proportionnelle à la quantité de charge maintenue en mouvement, cela entraîne une chute de tension à travers le matériau puisque la force électromotrice (en volts) est l'énergie (en joules) par charge (en coulombs).

Puisqu'il s'agit d'une obstruction physique, elle limite également la vitesse à laquelle les charges peuvent se déplacer sur un point donné par unité de temps. Il en résulte un courant maximal, car le courant (en ampères) correspond aux charges (en coulombs) par unité de temps (en secondes).

Et il s'avère que si vous appliquez plus ou moins de force électromotrice sur la même résistance, le courant augmente ou diminue exactement de façon linéaire. Cela donne lieu à la loi d'Ohm, qui stipule que la force électromotrice est proportionnelle au produit du courant et de la résistance, qui est, .E=IR

Ignacio Vazquez-Abrams
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L'obstruction physique est-elle relative à constante? C'est-à-dire: si je commute la source d'alimentation de 5V à 9V, vais-je toujours mesurer les mêmes nombres après une résistance? (Étant donné que les deux sources d'alimentation sont sous la charge maximale qu'une résistance peut supporter)
FMaz008
L'augmentation de la force électromotrice permettra à plus de charges de circuler par unité de temps, c'est-à-dire que le courant augmentera.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Je pense que c'est une bonne réponse. Je pense que cela aide aussi à réfléchir à ce qui cause cette obstruction physique à la circulation du courant. Lorsque des électrons libres subissant une force électromotrice entrent en collision avec des atomes, il s'agit d'une résistance. Et cela fait aussi depuis que cette énergie est convertie en chaleur, car la chaleur n'est qu'un mouvement , sous forme de vibrations moléculaires. Ainsi, lorsque ces électrons entrent en collision avec des atomes, ils font vibrer ces atomes.
krb686
Ainsi, le tuyau d'eau (résistance) a le même diamètre, mais l'eau arrive plus rapidement, donc plus d'eau passera par le tuyau. Si les deux sources d'alimentation sont de 1A, la restriction entraînerait-elle également une augmentation de la charge?
FMaz008
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En utilisant l'analogie du tuyau d'eau, la résistance est inversement proportionnelle au diamètre du tuyau. Un plus grand diamètre de tuyau est moins résistant, et vice versa. La tension est alors la pression de l'eau. Il faut donc une pression d'eau plus élevée pour forcer la même quantité d'eau à travers un tuyau de plus petit diamètre. En d'autres termes, il nécessite une tension plus élevée pour forcer la même quantité de courant à travers une plus grande résistance.
krb686
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Il peut être utile de considérer la tension comme la pression ou la force qui propulse les électrons à travers le tuyau qui est le fil. Le courant est le nombre ou la quantité d'électrons passant à un moment donné à un moment donné. Les résistances font exactement ce que leur nom dit; ils résistent. Vous pouvez les utiliser pour limiter le courant ou la tension, selon qu'ils sont câblés en série (les uns après les autres) ou en parallèle (partageant les mêmes points de connexion, côte à côte. Considérez les électrons comme des balles de ping-pong passant à travers un tube, enfoncez-en un et ceux déjà à l'intérieur en poussent un à l'autre extrémité.Doubler la longueur du tube (câblage en série d'une résistance) augmente la force nécessaire pour le faire passer, ce qui limite la tension. Cependant, si vous mettez le tubes côte à côte, alors le même nombre de balles doit parcourir deux fois plus de chemins, ce qui limite le nombre de balles à la fois, et donc limiter le courant. Je sais que cela est excessivement simplifié et ne tient pas compte de toutes les situations, mais cela peut donner à votre esprit une représentation visuelle de la théorie du flux d'électrons et de la façon dont les résistances peuvent l'affecter.

Joey Smith
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Même s'il ne s'agit que d'un modèle mental, c'est la réponse la plus claire et la plus pratique. Dans toutes les nombreuses explications profanes que j'ai lues sur les résistances, je n'ai jamais vu quelqu'un exposer explicitement le concept parallèle vs série. Est-il alors exact qu'une seule résistance (donc pas de parallèle ou de série) inhibe à la fois la tension et le courant, et si oui, dans quelle proportion?
N8allan
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J'espère que c'est assez simple:

La tension provient de l'énergie potentielle dans la séparation des charges (un nœud est positif avec moins d'électrons, un nœud est négatif avec plus d'électrons). Pensez-y comme si vous aviez une boule de bowling (charge) au sol, par rapport au haut d'une échelle. La balle en haut de l'échelle a plus d'énergie potentielle, plus de tension.

Le courant provient du «flux» de charge.

Les résistances vous permettent de choisir la quantité de courant circulant pour une tension donnée, car vous pouvez considérer les fils comme n'ayant aucune résistance (simplifié).

En bref: les résistances limitent le flux d'électrons, réduisant le courant. La tension provient de la différence d'énergie potentielle à travers la résistance.

HL-SDK
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"La tension provient de la différence d'énergie potentielle à travers la résistance." ... J'étais OK jusqu'à cette ligne: -S
FMaz008
Pensez à l'analogie de la gravité. Quelque chose qui est au sommet d'une colline a plus d'énergie potentielle gravitationnelle que quelque chose au bas de la colline, vous savez?
HL-SDK du
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La réponse mathématique est qu'une résistance est un appareil électrique à deux bornes qui obéit, ou pourrait-on dire applique, la loi d'Ohm: V = IR.

V est la tension entre les deux bornes, I est le courant circulant d'une borne à l'autre (à travers la résistance) et R est la valeur connue sous le nom de résistance. Pour une résistance idéale, R est une constante et ne dépend pas de V, I ou de quoi que ce soit d'autre. Une autre façon de décrire la loi d'Ohm est de dire que la tension aux bornes d'une résistance et le courant qui la traverse sont proportionnels. La constante de proportionnalité est R, la résistance.

Une conséquence fondamentale de la physique est que les résistances convertissent l'énergie potentielle électrique en chaleur. Ils ont donc tendance à se réchauffer lorsque le courant les traverse. Les vraies résistances ont une dissipation de puissance maximale autorisée, et aussi, elles peuvent avoir R qui dépend légèrement de la température et d'autres défauts de l'idéal.

En ce qui concerne la façon dont les résistances sont fabriquées, eh bien, les vraies résistances sont construites à partir de matériaux qui ont une conductivité quelque part entre les isolants (matériaux diélectriques) et les conducteurs (tels que le fil de cuivre). Si vous pouvez déterminer le courant de chemin emprunté par la résistance, allonger ce chemin augmente la résistance. L'élargissement de la section diminue la résistance.

Pour ce qui fait des matériaux de bons conducteurs ... Eh bien, généralement de bons conducteurs ont des électrons mobiles au niveau moléculaire. Les bons isolateurs ne le font pas. Les bonnes résistances se situent quelque part entre les deux.

mkeith
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