Quando le persone parlano di un dispositivo che "attinge" corrente, cosa significano? Perché i dispositivi sotto carico "assorbono" più corrente?


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Nella mia comprensione (estremamente rudimentale), la quantità di corrente che scorre in un circuito è determinata da a) la sua resistenza eb) la tensione della fonte di alimentazione (tensione dall'inizio alla fine), che forza la carica a fluire attraverso.

Perché allora, le persone parlano di un dispositivo che "assorbe" corrente extra, ad esempio quando un motore incontra una forza pesante? Semmai, mi aspetto che ciò aumenti la resistenza nel circuito, e quindi diminuisca la corrente che scorre attraverso. Cosa dice un carico nel circuito in quanta carica viene forzata? Come può attingere di più?

In alternativa: dov'è imperfetta la mia comprensione di queste interazioni? :)


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Sospetto che loro stessi non sappiano esattamente cosa significano "attingendo" corrente. Tuttavia, un "carico" è essenzialmente un dispositivo a cui viene erogata energia . Pertanto, aumentare il carico su, ad esempio un motore, richiede che il motore fornisca più potenza e, supponendo che la tensione al motore sia (più o meno) costante, ciò significa un aumento della corrente attraverso il motore (l'energia elettrica è il prodotto di tensione e corrente).
Alfred Centauri,

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Potrebbe essere meglio dire che un dispositivo o caricare "accetta" o "consente" al flusso di corrente, piuttosto che dire che "assorbe" corrente. Un malinteso comune da parte dei principianti sembra essere che un alimentatore forzerà la sua corrente nominale attraverso il carico - questo non è corretto, solo la corrente che il carico accetterà scorrerà.
Peter Bennett,

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Se stai chiedendo di motori piuttosto che il termine "disegnare", la resistenza non cambia sotto carico ma qualcosa chiamato back-EMF. L'EMF posteriore di un motore a rotazione libera farà sì che la corrente sia al minimo. Il back-EMF scompare quando il motore è in stallo e si rimane con la resistenza degli avvolgimenti che è relativamente piccola.
George White,

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Si noti inoltre che se si collega un aspirapolvere, il passo del motore aumenta. Questo non è, tuttavia, perché il motore sta lavorando di più. Sta lavorando meno duramente! Non è in grado di spostare l'aria, quindi non ha nulla a che fare. Essendo più leggero, fa quello che fanno i motori leggermente carichi: accelera.
Kaz,

Risposte:


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Pensalo come un "respiro" in più mentre fai jogging invece di camminare.

Un circuito in condizioni normali apparirà come una certa impedenza. Ad esempio, un motore a corrente continua che funziona senza un carico meccanico girerà a una velocità determinata dal numero dei suoi avvolgimenti, contatti, magneti permanenti ecc. Quando viene applicato un carico sull'albero, il rotore decelera, riducendo l'impedenza degli avvolgimenti contattato. Semplicisticamente, l'impedenza è determinata dalla velocità (frequenza) alla quale gira. Poiché gli avvolgimenti sono induttivi, la riduzione della frequenza angolare riduce l'impedenza. Di conseguenza, la corrente aumenta, quindi "aspira più respiro", per così dire.


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Ah, eccellente! Quindi per una persona che non ha ancora studiato l'AC, posso per ora pensarlo (molto approssimativamente) come la resistenza nel circuito principale effettivamente ridotta quando il motore lavora contro qualcosa? Tutto va di nuovo bene nel mondo. Grazie!
Chris Cooper,

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Si, è corretto. Durante gli studi scoprirai che l'impedenza (resistenza complessa) di un avvolgimento dipende dalla frequenza CA. In un motore ci sono molte altre variabili che contribuiscono ma l'essenza è che XL = 2 * pi f L. Quindi l'impedenza complessa si riduce mentre la frequenza si riduce come suggerito nell'espressione di reattanza dell'induttore. La resistenza CC (reale) non cambia, ma l'impedenza complessa è la somma vettoriale di R e XL, quindi è maggiore quando viene applicata la corrente alternata, o nel caso di un motore CC, viene generata commutando gli avvolgimenti attraverso spazzole e contatti.
Martin

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"Disegnando corrente extra", la maggior parte delle persone intende esattamente che, per quanto riguarda "essere sotto carico [extra]", significa una cosa simile, ovvero il dispositivo deve fornire più energia al suo carico.

Se ci pensate, se la corrente (e quindi la potenza assumendo una tensione costante) in un motore diminuisse sotto un carico più pesante, allora una legge fondamentale della fisica sarebbe rotta - più energia in uscita che in. Ci sono molti dettagli che potrebbero essere andati qui, ma essenzialmente Counter Electromotive Force (o back EMF) è la ragione per cui i motori e altre cose simili funzionano come fanno (vedi anche la Legge di Lenz ). Un'analogia approssimativa è forse che puoi pensarlo come l'azionamento del motore effettivamente collegato fisicamente al carico (analogamente a un trasformatore)

È abbastanza facile e informativo eseguire un test rapido con un motore (preferibilmente di dimensioni ridotte), un alimentatore mezzo decente (o da banco) e un multimetro (o un oscilloscopio con sonda di corrente)
Impostare il circuito su per misurare la corrente attraverso il motore, quindi osservare le variazioni correnti dall'avvio fino alla massima velocità scaricata, quindi applicare un piccolo carico e aumentare gradualmente il carico fino a quando il motore si blocca (se sicuro per il motore e te stesso - controllare il foglio dati, in ogni caso farlo brevemente. La maggior parte dei fogli di dati decenti metà lo faranno fornire dati sulla resistenza dell'avvolgimento, corrente di stallo, corrente scarica, grafici, ecc.)


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Quando gli ingegneri parlano vogliono che tu sappia che sono molto intelligenti e hanno la loro lingua solo per dimostrarlo ... Kinda, proprio come "COP TALK", ovvero: "l'autore è uscito dal veicolo ed è entrato nello stabilimento in cui si è assicurato il acquisto di un prodotto di coca-cola appena prima di rientrare nel suo veicolo .... "

Per scopi elettrici o elettronici:

"Disegnare" significa consumare, tirare o usare un po 'di risorse .... Proprio come puoi "DISEGNARE" il latte dalla cannuccia, che è la fonte, in elettronica puoi "DISEGNARE" più corrente dalla fonte. Utilizzato quasi esclusivamente nel termine "Corrente di disegno"

"Corrente" è un termine che usiamo per visualizzare / rappresentare / misurare l'elettricità che attraversa un filo.

Quando le persone dicono che un dispositivo sta "assorbendo corrente", significa semplicemente che il dispositivo sta estraendo o utilizzando l'alimentazione dall'alimentazione. In elettronica siamo sempre ossessivamente preoccupati della quantità di succo richiesta o attualmente utilizzata dai nostri dispositivi. Forse siamo preoccupati perché stiamo usando una batteria e siamo preoccupati che potremmo uccidere la batteria se "DISTRUIAMO MOLTO CORRENTE" O forse potremmo avere un problema con un dispositivo. Forse non si accende, non si accende o non emette i suoni corretti .... MA !!, sembra essere "Trarre molta corrente" Queste sono informazioni preziose per lo strumento di risoluzione dei problemi e sicuramente ti fanno sembrare intelligente per le persone che non so di cosa stai parlando.

Un "LOAD" è semplicemente un dispositivo o parte di un circuito che utilizza energia proveniente da una fonte elettrica. Quando guardiamo un circuito elettrico che fa funzionare qualcosa come una lavatrice, un condizionatore d'aria o un disco rigido in un computer, diciamo che il componente rappresenta o è in realtà "IL CARICO" del circuito.

MA!!!!! La quantità di LOAD può cambiare a seconda di cosa sta facendo il dispositivo in qualsiasi momento specifico.

In alternativa, "LOAD" può anche riferirsi alla quantità totale di energia che viene estratta dalla fonte di alimentazione. Quindi, possiamo anche dire: "Il condizionatore d'aria sta caricando un carico pesante sul nostro circuito o collettivamente il condizionatore d'aria, la lavatrice e il computer è troppo CARICO per un singolo circuito domestico.

Quando un dispositivo è sotto carico significa che sta funzionando e ha bisogno di più energia dalla fonte di alimentazione o "Alimentazione". Potresti / vedrai il termine "È sotto carico" Ovviamente, HEAVY LOAD dà l'idea che il dispositivo sta lavorando molto duramente, forse vicino alla sua massima capacità. Un carico leggero presuppone il contrario e anche ovvio.

Quindi la domanda corretta non è davvero il motivo per cui un dispositivo sotto carico assorbe più potenza, è davvero più una comprensione di cosa significhi effettivamente il termine carico in questo complesso vocabolario degli ingegneri. Il fatto che un dispositivo sia "Sotto carico" in realtà significa direttamente che il dispositivo sta semplicemente usando energia o corrente dall'alimentazione. Pertanto, per qualsiasi circuito specifico, più pesante diventa il carico, maggiore sarà la corrente o la potenza prelevata o assorbita dall'alimentatore. Un circuito che NON è sotto carico non assorbe alcun potere o corrente.

Si noti che "Potenza" e "Corrente" sono stati utilizzati nella mia spiegazione proprio come un modo generico per descrivere l'energia elettrica utilizzata da un dispositivo o circuito. Tecnicamente, "Corrente" e "Potenza", sebbene siano entrambi direttamente correlati, sono 2 misurazioni diverse e hanno 2 valori diversi per ogni dato circuito.

Spero che questo aiuti e colpisca il cuore della tua domanda.

Grazie per aver letto,

Keith Danhardt

SCUSATE! Ho visto solo la parte superiore della tua domanda sul disegno di correnti e carichi ... Lanciare nella cosa motoria mi mostra che hai un livello di comprensione più alto di quello che stavo scrivendo.

Ora la cosa del motore getta un po 'di chiave inglese nelle cose semplicemente a causa delle cose incredibilmente interessanti che effettivamente accadono quando un motore è in funzione.

Sembra abbastanza ovvio che qualsiasi dispositivo che abbia un carico più pesante richiederà più potenza per funzionare. Ad esempio, un motore che sta attualmente sollevando 10 libbre dovrebbe praticamente assorbire il doppio della potenza quando il peso cambia a 20 libbre. Non esattamente, a causa di molte ragioni come l'attrito e altri fattori, ma basti dire che la logica imporrebbe che una macchina che fa il doppio del lavoro dovrebbe usare il doppio dell'energia (tutto il resto è uguale). Quindi, in un certo senso, "LOAD" può essere correttamente descritto come la quantità di lavoro che sta svolgendo una macchina. Quindi, più pesante è il sollevamento nel nostro esempio, più pesante è il CARICO, maggiore è la potenza richiesta. Abbastanza diretto.

Quindi, guardando la cosa del motore rigorosamente come una cosa della legge DC Ohm e considerando il tuo livello di comprensione, non ci dovrebbero essere dubbi sul perché un carico più pesante aumenterà la corrente in un circuito. . Quando il carico aumenta, la resistenza del carico diminuisce efficacemente. Quindi se la tensione applicata rimane la stessa ma la resistenza di carico diminuisce, ovviamente la corrente deve aumentare. Legge ohm semplice. L'unico problema è che i numeri non funzionano.

Guardando questo da una relazione di resistenza, tensione, corrente, la cosa motoria non sembra avere senso elettronico. I numeri non calcolano come pensavi. E questa è la ragione esatta per cui ho scelto di non scegliere la teoria o le comunicazioni AC come il mio principale campo di studio. Quando entri in queste teorie, le cose iniziano a rompere la vecchia cosa della legge OHMS. Avviso che ho detto appare. Quando finalmente ti siedi e fai 4 pagine di equazioni matematiche, tutte basate direttamente e in conformità con la legge degli ohm, tutto funziona e si rivela essere esattamente quello che hanno detto che dovrebbe accadere anche se a prima vista non sembra avere senso ..

Ciò che sta realmente accadendo in un motore quando è in funzione è una serie complessa di eventi di interazione che influenzano tutti il ​​flusso di corrente a modo loro. Insieme all'attrito, al riscaldamento degli avvolgimenti e ad altre piccole cose in atto, c'è qualcosa chiamato contatore EMF. Questo è il fattore più influente che ci crediate o no.

Quando stai usando un motore elettrico (ti preghiamo di attaccare un motore a corrente continua per i nostri scopi. Il mio cervello sta già iniziando a farmi male solo pensando di provare a spiegare il motore a corrente alternata.), Teoricamente l'unica energia che viene consumata è la perdita di l'attrito dei cuscinetti e degli avvolgimenti della bobina. Altrimenti un motore elettrico "teoricamente" non assorbirebbe energia. A causa del design del motore elettrico, in realtà genera la propria elettricità. ....... in un certo senso ....... Proprio come un trasformatore o un generatore elettrico funziona, il motore elettrico impiega anche l'idea che una bobina di carica dei cavi conterrà effettivamente energia nel campo magnetico che si circonda quando viene attraversata da una corrente elettrica. Quando questo campo collassa, induce una tensione sulla bobina circostante di fili uguale e opposta al 100% della corrente utilizzata inizialmente per caricare la bobina. (meno le perdite nella bobina.) Questo è chiamato contatore EMF. In un trasformatore o dispositivo generatore, la corrente elettrica risultante prodotta viene inviata al suo carico o alimentatore per essere utilizzata secondo necessità. Ma nel motore elettrico, questa corrente inversa rifluisce nel proprio alimentatore con l'effetto di sostituire apparentemente la corrente che era stata originariamente estratta da esso. Ora aggiungi il riscaldamento dei fili, l'effetto dei magneti permanenti che fanno anche parte del motore a corrente continua e altri fattori e, almeno per me, diventa matematicamente impossibile calcolare ... Beh, non proprio, ma. .. Prendi un misuratore di Watt e misura la potenza effettiva. Molto più facile.. Fai la matematica una volta nella vita per dimostrare la teoria, ma dopo di ciò, fidati del misuratore di Watt. Se provi troppi calcoli di questo tipo durante la tua vita, la tua testa esploderà, quindi fai molta attenzione.

Una cosa che manca alla spiegazione sopra è che sebbene stessimo parlando di un motore a corrente continua, abbiamo ancora a che fare con un edificio a corrente alternata e che collassa su una bobina perché mentre un motore a CC gira, sta costantemente invertendo la polarità della carica nella bobina fili che producono effettivamente una tensione CA. Questo potrebbe richiedere una spiegazione molto più grande e migliore, ma devo tagliarlo da qualche parte.

Ok, quindi ora per spiegare perché la corrente aumenta quando il motore viene trattenuto o addirittura arrestato mentre è ancora applicata la piena potenza. Ora che il motore è fermo, diciamo, il campo magnetico attorno alla bobina non collassa mai. Senza il motore che gira stai semplicemente eseguendo la piena tensione direttamente in un pezzo di filo dritto. Forse un lungo filo a spirale, ma ancora poca resistenza elettrica. Quindi, senza l'accensione e lo spegnimento dalla rotazione del motore, la tensione piena dall'alimentazione viene costantemente applicata alla bobina del motore. Quindi la bobina inizia a prelevare enormi quantità di corrente dall'alimentazione e allo stesso tempo riscaldando i fili della bobina cercando di espellere questa energia sostanzialmente in corto. Quindi! La corrente passa attraverso il tetto e molto probabilmente si distruggono gli avvolgimenti della bobina. È facile guardarlo in superficie e dire:

Keith


È stata una vera risposta! Grazie per la tua spiegazione.
Chris Cooper,

Ah, sì, questo mi ha anche spiegato perché resistere al movimento del motore potrebbe causare il surriscaldamento delle cose. Lo stai effettivamente cortocircuitando. Grazie ancora!
Chris Cooper,

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Alla fine della giornata la tua confusione deriva dalla legge di Ohm. La legge di Ohm si applica solo ai componenti che sono ohmici (vale a dire che la loro resistenza cambia molto poco rispetto ad altre variabili, è un po 'stupida, in quanto la definizione significa sostanzialmente "Un componente che aderisce alla legge di Ohm).

Il fatto è che la maggior parte dei componenti non sono ohmici. Questo ovviamente significa che la sua resistenza può cambiare e quindi le attuali variazioni. Ma poiché la resistenza è qualcosa che abbiamo inventato (non c'è nulla di fisico nella resistenza), il cambiamento reale è un cambiamento nella corrente, che equivale a un cambiamento in Voltage/Currento Resistance.

Va bene ... quindi ci sono molti oggetti là fuori che non sono ohmici. Il più semplice che mi viene in mente è il solenoide (o elettromagnete). Un solenoide "ideale" ha una resistenza immaginaria ed è molto non ohmico. Resiste ai CAMBIAMENTI in corso. Dato che esistono in tutti i motori, dovresti essere in grado di capire che i motori sono NON OHMIC.

Pertanto l'assorbimento di corrente non è proporzionale alla tensione sui motori.

Un altro modo di pensarci è con le pipe. Un semplice tubo farà fluire più acqua, maggiore sarà la pressione esercitata dietro di esso. Più spesso è il tubo, maggiore è il flusso d'acqua per pressione.

Tuttavia, puoi anche avere cose come le cisterne nel tuo impianto idraulico. Quando si attiva la pressione dell'acqua, scorre molta acqua. Tuttavia, quando il serbatoio inizia a riempirsi, l'acqua smette di scorrere. Puoi parlarmi della resistenza della cisterna?


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Sto cercando di farmi girare la testa " non c'è nulla di fisico nella resistenza ".
Anindo Ghosh


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Come si "misura" la resistenza? È semplicemente il rapporto tra corrente e tensione. Se non c'erano corrente o tensione, NON PUOI misurare la resistenza. Per alcune cose, questo rapporto è per lo più costante, ma per la maggior parte non è vero.
Aron,

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È una proprietà fisica dei materiali, proprio come la densità o la costante dielettrica.
pjc50,

@ pjc50 descrivi come definisci la proprietà fisica della resistenza per un plasma.
Aron,

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1) Lo chiamiamo corrente "assorbente " perché, quando un carico è collegato alla sorgente, gli elettroni tendono ad allinearsi e si spostano verso il terminale positivo della sorgente. Per motivi di misurazione della quantità di elettroni (carica) e anche del tempo impiegato , abbiamo una quantità chiamata corrente . E ipotizziamo che la direzione della corrente sia opposta a quella del flusso di elettroni, quindi viene definita come "assorbimento" di corrente dalla sorgente, che in realtà significa sorgente che attinge elettroni dal carico .

2) Non possiamo saltare a una conclusione, che il carico assorbe direttamente più corrente. Considera un carico resistivo collegato a una sorgente cc, assorbe una corrente di V / R. Supponiamo che si verifichi un cortocircuito quando R viene lasciato cadere a zero, quindi la corrente è V / 0, cioè infinito . Questo è un errore indesiderato in un circuito. E su OC, assorbe corrente zero. Pertanto, quando una sorgente è collegata a un carico, assorbe una corrente ottimale .


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La potenza erogata a un motore è V x I. Se la tensione è costante e il motore richiede più potenza (poiché il suo carico meccanico aumenta), viene prelevata più corrente dall'alimentazione di tensione.


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Il potenziale elettrico di un punto o "nodo" è la misura in cui attrae gli elettroni; se gli è permesso farlo, gli elettroni fluiranno da punti a potenziale inferiore a punti a potenziale superiore, svolgendo attività nel processo. È possibile spingere gli elettroni da punti con un potenziale superiore a punti con un potenziale inferiore (è quello che fanno le batterie e gli alimentatori), ma per farlo è necessario aggiungere energia da qualche altra parte.

Si dice che un dispositivo "assorbe corrente da un nodo" se consente agli elettroni di altri nodi (tipicamente a potenziale inferiore) di fluire verso quel nodo. Si dice che un dispositivo "affonda la corrente da un nodo" se gli elettroni di altri nodi scorrono verso quel nodo, sia che quell'altro nodo abbia un potenziale inferiore (quindi può semplicemente lasciare che gli elettroni fluiscano lì) o che l'altro nodo abbia un potenziale più elevato e gli elettroni devono essere spinti. Si dice che un dispositivo "alimenta corrente a un nodo" se gli elettroni da quel nodo fluiscono verso altri nodi (sempre senza riguardo per i potenziali relativi). Non conosco nessun termine che possa essere considerato "fonte", ma con l'implicazione che gli elettroni possano semplicemente fluire.

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