Apakah perangkat listrik "mengambil apa yang mereka butuhkan"

Salah satu konsep elektronik yang sulit saya pahami adalah jika hal-hal seperti motor, aktuator, solenoida dll. Menggunakan daya sebanyak yang mereka butuhkan atau apa yang Anda berikan kepada mereka.

Jika motor membutuhkan 12 volt dan 500mA dan saya menyediakannya dengan 12 volt dan 3000mA hanya akan mengkonsumsi 500mA? Juga, jika saya menyediakannya dengan 15 volt dan 500mA apa yang akan terjadi?

Tampaknya logis bahwa LED dan motor DC jauh berbeda ketika membutuhkan / menggunakan listrik di mana sebagai led harus sepenuhnya diatur dan (saya berasumsi) motor DC tidak.

Apakah pemahaman saya salah?

Jika perlu 500 mA maka akan butuh 500 mA, bahkan ketika Anda menyediakan kapasitas 3000 mA . Jika Anda berdiri di bagian bawah air terjun Niagara dengan ember 10 liter, Anda dapat mengisinya hingga memuat 10 liter, meskipun air terjun memiliki kapasitas untuk menyediakan lebih banyak.

Ini umumnya berlaku untuk lampu pijar, motor, hal-hal lain yang terbuat dari kumparan, dan sebagian besar barang elektronik yang ada sebelum semikonduktor. Hal ini juga berlaku untuk banyak sirkuit terintegrasi, yang mengambil dari rel listrik sesuai kebutuhan.

Secara khusus salah untuk LED dan transistor bipolar, keduanya dapat dengan mudah menarik arus yang cukup untuk merusak diri sendiri kecuali ditahan pada tegangan yang sangat spesifik.

Over-voltage hampir selalu buruk untuk hampir semua hal. Elektronik sederhana dapat berfungsi saat voltase rendah (motor, lampu). Semikonduktor tidak akan melakukannya.

Bayangkan koneksi listrik sebagai poros yang dapat berputar, dan dapat menghubungkan mesin yang akan ditenagai oleh poros ke perangkat yang akan membuatnya berputar. Jika perangkat penggerak memutar poros, mesin dunia nyata yang tidak memiliki sumber energi akan menerapkan setidaknya beberapa torsi ke arah rotasi berlawanan (secara efektif berusaha memperlambatnya) - beberapa torsi ke arah itu akan datang dari gesekan input-bantalan jika tidak ada yang lain. Jumlah energi yang ditransfer melalui poros akan menjadi produk dari torsi dan kecepatan rotasi dalam radian per detik [unit adalah radian per detik karena pada kecepatan itu, ujung lengan torsi l jarak-unit panjang akan bergerak l jarak -unit per detik].

Beberapa jenis alat penggerak akan "mencoba" untuk memasok sejumlah torsi pada kecepatan berapa pun. Jenis lain dari peralatan mengemudi akan "mencoba" untuk memutar poros pada kecepatan tertentu, memasok torsi sebanyak (hingga batas tertentu) seperti yang diperlukan untuk melakukannya. Sebagian besar jenis peralatan penggerak akan berputar pada kecepatan tertentu tanpa beban, tetapi akan berputar lebih lambat dalam kondisi meningkatnya torsi beban.

Sebaliknya, beberapa jenis peralatan yang digerakkan akan menerapkan tingkat torsi beban yang hampir konstan terlepas dari seberapa cepat mereka digerakkan, beberapa akan menerapkan hampir tidak ada torsi ketika didorong di bawah kecepatan tertentu tetapi "mencoba" untuk mencegah input berputar lebih cepat dari itu, menolak dengan torsi sebanyak yang diperlukan untuk melakukannya (hingga titik tertentu). Banyak jenis peralatan yang digerakkan akan menolak dengan beberapa torsi hampir terlepas dari kecepatan, tetapi torsi akan lebih besar pada kecepatan lebih tinggi daripada kecepatan lebih rendah.

Kapan pun torsi pemasok lebih tinggi daripada konsumen, kecepatan poros akan meningkat; ketika lebih rendah, itu akan berkurang. Karena peningkatan kecepatan menyebabkan torsi sebagian besar pengemudi turun tetapi akan menyebabkan torsi kebanyakan konsumen meningkat, kecepatan akan meningkat hingga mencapai level di mana kedua level torsi itu sama.

Dalam beberapa kasus, orang mungkin menganggap kecepatan rotasi ditentukan oleh pemasok; dalam beberapa kasus ditetapkan oleh konsumen. Dalam banyak kasus, itu diatur oleh interaksi keduanya.

Dalam dunia listrik, arus sebagian besar analog dengan kecepatan rotasi dan tegangan analog dengan torsi. Seperti halnya dimungkinkan untuk menerapkan torsi tanpa sesuatu bergerak tetapi (tidak ada bantalan gesekan) seseorang tidak dapat memiliki gerakan kontinu tanpa torsi, sehingga juga seseorang dapat menerapkan tegangan tanpa aliran arus, tetapi aliran arus (kecuali dalam superkonduktor) membutuhkan tegangan. Satu hal yang aneh tentang analogi ini adalah bahwa sebagian besar motor mengkonsumsi arus proporsional dengan torsi mekanis, sementara menjatuhkan tegangan yang sebanding dengan jumlah kecepatan rotasi mereka (mereka juga menjatuhkan beberapa tegangan tambahan yang sebanding dengan arus yang diterapkan).

Pertimbangkan hukum Ohm :

Di sini, kami memiliki tiga variabel: tegangan, arus, resistansi. Untuk setiap beban resistif, ketiganya akan selalu terkait dengan persamaan ini.

Jika itu sulit untuk dipahami, pertimbangkan persamaan tiga variabel yang lebih dapat diamati dan dikenal, hukum kedua Newton :

Gaya adalah produk dari massa dan akselerasi. Dalam lingkungan tanpa gesekan, sesuatu yang tidak berakselerasi harus tidak memiliki kekuatan. Akuntansi untuk gesekan, sesuatu yang tidak mempercepat harus memiliki gaya yang diterapkan yang secara tepat membatalkan gesekan, sehingga tidak ada gaya total. Ketika ada kekuatan, massa akan bertambah cepat; dan itu akan mempercepat kurang jika lebih besar.

Katakanlah Anda ingin menarik trailer dengan kecepatan konstan. Trailer Anda akan mengalami beberapa gesekan dari udara dan ban, dan mesin derek harus menyeimbangkan kekuatan itu untuk mempertahankan kecepatan yang Anda inginkan. Jika trailer belum bergerak, mesin derek harus menerapkan kekuatan lebih untuk mempercepat trailer. Jika Anda menaiki bukit, kekuatan yang lebih besar akan diperlukan untuk mengatasi gravitasi. Turun menurun Anda mungkin perlu menerapkan kekuatan mundur.

Tidak masalah jika Anda menggunakan sepeda atau lokomotif sebagai mesin derek, selama Anda dapat menerapkan kekuatan yang cukup untuk mempertahankan kecepatan yang Anda inginkan. Dalam kedua kasus, kekuatannya sama, meskipun kisaran kekuatan yang dapat dipasok oleh sepeda dan lokomotif jelas jauh berbeda.

$F=ma$

$E$$R$$I$$E = IR$

Arus ditarik, tegangan didorong.

(Penjelasan sederhana) Motor pada dasarnya adalah sebuah resistor besar, membatasi arus yang melewatinya. Itu adalah gulungan kawat yang panjang. Ketika diberi tegangan V dan Coil Resistance R, dengan rumus Hukum Ohm I = V / R Anda mendapatkan arus yang dibutuhkan.

LED pada dasarnya adalah resistor yang sangat sangat kecil, seperti sekering, karena di dalamnya memungkinkan arus yang sangat besar, memanas di jalan. Pada dasarnya, ini adalah hubungan pendek. Untuk tujuan yang berguna memancarkan cahaya, arus harus dikontrol secara eksternal. Jika panas bukan masalah (panas di persimpangan yang dipimpin membunuhnya), ia hanya akan bertindak seperti resistor yang sangat sangat kecil.

Pikirkan motor sebagai resistor + led. Itu semua sebenarnya dalam istilah yang paling sederhana. Dan sebagai perubahan tegangan, perubahan arus melalui yang dipimpin + resistor combo, atau motor.

kita tahu aktuator seperti motor DC, motor stepper, Relay, Solenoid dibuat oleh koil (induktor), ketika pasokan diberikan digunakan untuk menarik banyak arus dari sumber daripada nilai, karena ggl belakang kumparan adalah nol di memulai kondisi (jika kita menggunakan sekering bereaksi cepat maka mungkin meledak) jadi hanya mereka yang diberikan dengan peringkat saat ini lebih tinggi.

Contoh lain ada perbedaan antara baterai yang digunakan di mobil dan inverter. Ketika kendaraan dimulai baterai harus memasok banyak arus (arus lonjakan sangat tinggi) selama beberapa detik, maka arus beban akan sangat kurang (beban cahaya, audio sistem); baterai yang digunakan dengan inverter harus selalu memberikan arus yang stabil (arus masuk akan lebih sedikit dibandingkan dengan mobil).

tetapi beban seperti LED adalah murni bukan tipe reaktif sehingga arus yang ditarik oleh mereka mungkin tidak bervariasi sehingga dapat didukung oleh sumber dengan peringkat arus yang tepat.