Bộ kỹ năng: Toán cho điện tử - 💡 Fix My Ideas

Bộ kỹ năng: Toán cho điện tử

Bộ kỹ năng: Toán cho điện tử


Tác Giả: Ethan Holmes, 2019

Toán học trong đầu của bạn Hoặc, làm công việc hữu ích trong kẹt xe Bởi Ross Hershberger

Phương trình toán học điện tử có sẵn ở bất cứ đâu. Nếu bạn có Notebook Notebook xuất sắc, với phần tham chiếu và máy tính, bạn có thể cắm số và nhận câu trả lời cho nhiều câu hỏi mạch của bạn. Vậy tại sao học cách làm những ước tính như vậy trong đầu của bạn? Bởi vì suy nghĩ thông qua các câu hỏi cho bạn một cảm giác trực quan cho họ. Nó giúp bạn nhanh chóng sắp xếp và tinh chỉnh ý tưởng trước khi cam kết tài nguyên vật lý cho chúng.

Lần tới khi bạn bị kẹt trong giao thông, thay vì nản lòng, hãy sử dụng thời gian xuống để giải quyết một số vấn đề thực hành đơn giản. Nó trở nên dễ dàng hơn và nó có một kỹ năng rất hữu ích. Với một số thực hành, bạn sẽ có thể nhìn vào sơ đồ và thấy những điều quan trọng như tiêu thụ năng lượng, nơi công việc đang được thực hiện trong mạch và quy mô của các bộ phận vật lý liên quan.

Một trong những bậc thầy về điện tử của tôi, Ned Carlson, đã dạy tôi rằng điện tử phần lớn là doanh nghiệp +/- 10%. Trong hầu hết các tình huống, bạn không cần một giá trị chính xác. Giải một vài phép tính quan trọng đến độ chính xác cần thiết và đi bằng hai chữ số có nghĩa cho mọi thứ khác.

Đầu tiên luôn là luật Ohm từ:

R = E / I E = I * R I = E / R

Trong đó: R = Điện trở E = Điện áp I = Dòng điện.

Kỷ niệm mà tôi học được cho việc này là Đại bàng, Ấn Độ, Thỏ. Đại bàng (E = điện áp) bay phía trên Ấn Độ (I = dòng điện) và Thỏ (R = điện trở) trên mặt đất. Hãy nhớ điều này và bạn sẽ luôn biết rằng khi giải cho I, E vượt lên trên R và khi giải cho R, E vượt lên trên I.

Tiếp theo là phương trình công suất (P) tính bằng Watts:

P = I * E P / E = I P / I = E P = I ^ 2 * R

Bản ghi nhớ là PIE.

Xử lý số lượng rất lớn hoặc nhỏ trong đầu của bạn:

Nhân hoặc chia số lớn hay nhỏ sẽ dễ dàng hơn nếu bạn thay đổi vị trí thập phân trên cả hai số cho đến khi bạn có số bạn có thể xử lý. Nếu hai số nằm cùng phía của phương trình, hãy dịch một số sang phải và số còn lại sang trái, như sau:

X = .002 * 10.000 X = .02 * 1.000 X = .2 * 100 X = 2 * 10 X = 20

Nếu chúng kết hợp ở hai phía đối diện của phương trình, hãy dịch cả hai theo cùng một hướng bằng cách nhân hoặc chia cả hai cho 10:

100X = .5 10X = .05 X = .005

Một số ví dụ thực tế:

Ví dụ A: Dòng điện và công suất từ ​​điện trở và điện áp.

Một điện trở 920 Ohm được kết nối từ nút mạch 45V xuống đất. Điện trở rút ra bao nhiêu và tiêu thụ bao nhiêu năng lượng?

Đầu tiên, hiện tại:

I = E / R I = 45V / 920 Ohms

Vì 45 nhỏ hơn 920, hiện tại sẽ ít hơn 1 amp. 2 lần 45 là 90, quá nhỏ với hệ số 10 20 lần 45 là 900, gần với 920. Do đó, tôi là khoảng 1/20. 1/20 = 0,050 nên hiện tại rút ra là khoảng 50ma.

Để kiểm tra tinh thần nhanh chóng, nhân dòng điện với điện trở để xem bạn có nhận được 45V không.

E = 920 Ohms * .05A Thay đổi vị trí thập phân E = 92 * .5 Một nửa số 92 là 46 Khá gần với 45V, vì vậy chúng tôi đã không mất một vị trí thập phân ở đâu đó một cách tình cờ.

Điều gì về tản điện trong điện trở?

P = I * E P = 0,05A * 45V Dịch chuyển vị trí thập phân P = 0,5 * 4,5 Nửa của 4,5 là 2,25

Làm thế nào gần chúng ta đã nhận được?

Lỗi tính toán hiện tại: I = E / R 45V / 920 Ohms = 0,0361A 0,0361 - 0,050 = 0,0011 lỗi (0,0011 / 0,050) * 100 = 2,17%

Ước tính đầu của chúng tôi là khoảng 2%, đó là chấp nhận được.

Lỗi tính toán điện:

P = I * E 0,0361A * 45V = 2,2 Watts công suất thực tế ((2.2 - 2.25) /2.2) * 100 = 2.27% lỗi tính toán. Ngay trong sân bóng.

Ví dụ B: Tính toán dòng điện từ tản điện và trở kháng cao.

40 Watts bị tiêu tan trong trở kháng 10.000 Ohm. Hiện tại là gì?

P = (I ^ 2) * R 40 Watts = (I ^ 2) * 10.000 Ohms I ^ 2 = 40 / 10.000 Shift vị trí thập phân I ^ 2 = 4 / 1.000 I ^ 2 = 0,004 (bốn phần nghìn) Lấy căn bậc hai của cả hai bên I = sqrt (0,004)

À ồ. Canv làm căn bậc hai số lượng nhỏ trong đầu của chúng tôi, vì vậy chúng tôi bị mắc kẹt. Hay là chúng ta? Vâng, chúng ta có thể tính đến yếu tố này, lấy căn bậc hai của các yếu tố và nhân chúng để có câu trả lời.

Sqrt (0,004) = sqrt (4) * sqrt (0,001)

Điều đó không có vẻ dễ dàng hơn nhiều, nhưng nếu bạn nhớ rằng căn bậc hai của 1/1000 = khoảng 0,03 (thực tế thì nó 0,0316).

Căn bậc hai của 4 là 2. Vậy sqrt (0,004) = 2 * 0,03 = 0,06A.

Câu trả lời thực tế là 0,063A. Lỗi từ tính toán tinh thần của chúng tôi là ((0,060 - 0,063) /0,063 * 100) = 4,76%.

Nếu bạn nhớ rằng căn bậc hai của 1/1000 là khoảng 0,03 và căn bậc hai của 1000 là khoảng 30, bạn có thể ước tính rất nhiều phép toán khó mà không cần máy tính.

Điều này rất hữu ích vì điện trở và trở kháng trong phạm vi 10 ^ 4 Ohms và dòng điện trong phạm vi 10 ^ -3 hoặc 10 ^ -4 là phổ biến trong thiết bị điện tử sở thích.

Điện áp trên trở kháng 10.000 Ohm đó với 0,06A chảy qua nó là gì?

E = I * R E = 0,06A * 10.000 Ohms Thay đổi vị trí thập phân E = 0,6 * 1.000 Thay đổi vị trí thập phân E = 6.0 * 100 E = 600V

Nếu chúng ta nhân dòng điện ước tính của mình với điện áp ước tính, chúng ta sẽ quay trở lại ở mức 40 Watts (P = I * E).

0,06A * 600V = 36 Watts?

Chuyện gì đã xảy ra? Rằng 10% quá thấp. Chúng tôi bắt đầu với 40 watt và mất 4 trong tính toán. Lỗi trong việc ước tính dòng điện được tăng lên bằng cách nhân dòng điện ước tính với điện áp ước tính. Hãy cẩn thận để không mang ước tính sơ bộ quá xa trong tính toán mà không quay trở lại và tính toán một con số chính xác hơn.

Nhiều tính toán điện tử mà bạn thực hiện với bảng tính hoặc máy tính, giờ đây bạn có thể thực hiện với các mức chính xác hữu ích bằng cách đơn giản hóa các phương trình để có được các số bạn có thể thực hiện phép toán đơn giản. Khi bạn thực hành điều này, bạn sẽ cảm nhận được câu trả lời và nó trở nên trực quan hơn.

Trước khi mua các bộ phận hoặc hàn bất cứ thứ gì, hãy kiểm tra tính toán tinh thần của bạn với một máy tính cho chính xác.


Tiểu sử: Ross Hershberger đã làm việc với các máy tính sở thích từ lâu trước khi IBM đưa ra thuật ngữ PC. Ông làm việc như một nhà phân tích hệ thống Mainframe trong 20 năm trước khi trở lại với thiết bị điện tử kỹ thuật như một người phục chế thiết bị âm thanh cổ điển. Anh ấy là tác giả của Loa Eclowave Loa Trong tập 20 và Squelette the Bare Bones Ampli trong tập 23. Anh ấy hiện đang làm việc trong một dự án preamp âm thanh nổi chân không tên.

Hơn:

  • Xem phần còn lại của Bộ kỹ năng của chúng tôi: Điện tử ở đây
  • Trình bày: Luật Ohm


BạN Có Thể Quan Tâm

100% điện từ các nguồn tái tạo và phi carbon trong 10 năm

100% điện từ các nguồn tái tạo và phi carbon trong 10 năm


MADE ON EARTH: Sốc và tuyệt vời

MADE ON EARTH: Sốc và tuyệt vời


Học hỏi từ năng lượng bền vững

Học hỏi từ năng lượng bền vững


Trang phục màu xanh đậm

Trang phục màu xanh đậm






Bài ViếT GầN Đây