Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dioda Zenera - rozpływ prądów w obwodzie z dwoma rezystorami

23 Cze 2013 17:23 2526 8
  • Użytkownik usunął konto  
  • IGE-XAO
  • Poziom 19  
    Rozumowanie poprawne ale Irs wychodzi 31,33 mA
    Rl max to oczywiście nieskończoność. Pozostaje tylko Rlmin
  • IGE-XAO
  • Poziom 19  
    To oczywiste - założyłem że autor tematu sobie z tym poradzi - co widać po poprawnym rozumowaniu. Szkoda że Rd=0 - było by trochę wiecej zabawy :)
  • Poziom 43  
    ruido napisał:
    Mam problem z takim zadaniem, treść poniżej.

    Dioda Zenera - rozpływ prądów w obwodzie z dwoma rezystorami

    Jaki jest minimalny i maksymalny rezystor $$R_{L}$$ jaki można podłączyć do układu, by układ działał prawidłowo. Do obliczeń przyjąć:

    $$E=15V$$
    $$R_{S}=300\Omega$$

    Parametry diody:

    $$U_{Z}=5.6V$$
    $$R_{Z}=0$$
    $$I_{Zmin}=5mA$$
    $$P_{Zmax}=1W$$

    Moje rozwiązanie:

    Stwierdzenie "układ działa prawidłowo" rozumiem w tym przypadku jako stan, w którym prąd przepływający przez diodę zawiera się w granicach $$I_{Zmin} - I_{Zmax}$$. Minimalny prąd mam podany, muszę policzyć maksymalny.

    $$P_{Zmax}=U_{Z}*I_{Zmax}$$

    $$I_{Zmax}=\frac{P_{Zmax}}{U_{Z}}$$

    $$I_{Zmax}=\frac{1W}{5.6V}=180mA$$
    Za wiele; 1W/5,6V=0,178571428571429...A

    ruido napisał:
    Mam zatem zakres prądów, dla których układ działa prawidłowo: $$28mA-180mA$$
    Patrz wyżej... a:
    (15V-5,6V)/300Ω=3.133(3)•10^(-2)A=31,33(3)mA
    i niech ta wyliczona przeze mnie wartość Tobie da do myślenia... :!: :idea: :shock:

    ruido napisał:
    Teraz mam zagwozdkę. Zgodnie z I prawem Kirchhoffa prąd płynący przez rezystor $$R_{S}$$ jest sumą prądów płynących przez diodę Zenera oraz rezystor $$R_{L}$$, czyli $$I_{S}=I_{Z}+I_{L}$$.

    Jak widać na rysunku do zadania, dioda Zenera i rezystor $$R_{L}$$ tworzą połączenie równoległe, więc napięcie na nich będzie sobie równe i wynosi na obu elementach $$U_{Z}=U_{RL}=5.6V$$. Biorąc pod uwagę II prawo Kirchhoffa można obliczyć prąd przepływający przez rezystor $$R_{S}$$...

    I tu pojawiają się moje wątpliwości.

    Jeżeli moje wcześniejsze "wnioski" są prawidłowe, to prąd przepływający przez $$R_{S}$$ będzie stały, ściślej mówiąc jego wartość będzie stała. Idąc dalej wyznaczymy prąd płynący przez ten rezystor. Spadek napięcia na nim wyniesie $$15V-5.6V=9.4V$$. Znając rezystancje możemy obliczyć prąd, który wynosi $$I_{RS}=28mA$$. Teraz rodzi się pytanie czy jest to prawidłowy tok rozumowania? Jeśli tak to rozumiem, że $$I_{Zmax}$$ będzie mniejsze, niż wcześniej obliczone. Jak to będzie wyglądać, ewentualnie, gdzie popełniłem błąd?
    Patrz wyżej... i nie filozofuj, skoro jest to Teoria Obwodów Elektrycznych, a nie filozofia.

    Dodano po 1 [minuty]:

    marekzs3 napisał:
    Rozumowanie poprawne ale Irs wychodzi 31,33 mA
    Rl max to oczywiście nieskończoność. Pozostaje tylko Rlmin
    Jakie poprawne? - patrz wyżej u mnie.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 43  
    ruido napisał:
    Dzięki, co do $$R_{S}$$ to wkradł się błąd, bo w zadaniu jest podane $$R_{S}=330\Omega$$, a ja podałem mniejszą wartość. Przy $$300\Omega$$ rzeczywiście wychodzi $$31.33mA$$.

    Także w zadaniu jest $$R_{S}=330\Omega$$ :)

    Widzę, że wkradł się również błąd:

    Cytat:
    Mam zatem zakres prądów, dla których układ działa prawidłowo: 28mA-180mA


    Oczywiście wartość $$I_{Zmin}=5mA$$ i jest podana w danych zadania. Zatem zakres prądów wynosi $$5mA-180mA$$.
    Mission Impossible z tym podanym wyżej kresem górnym... patrz moje tu poprzednie uwagi oraz niżej.

    ruido napisał:
    Spadek napięcia na $$R_{L}$$ wynosi $$U_{RL}=5.6V$$, jest stały. Z prawa Ohma mam zatem prostą zależność: $$R_{L}=\frac{5.6V}{I}$$. Jak widać najmniejsza wartość rezystancji będzie przy największym prądzie.
    Największy prąd przepływający przez rezystor wystąpi przy najmniejszym dopuszczalnym prądzie diody Zenera, czyli w tym przypadku $$5mA$$. Wówczas przez rezystor przepłyną $$23mA$$. Wartość rezystancji wyniesie wówczas $$R_{Lmin}=244\Omega$$.
    Jakieś to policzył? Skoro ja obliczyłem tyle:
    5,6V/((15V-5,6V)/330Ω-0,005A)=2.38451612903226•10^(+2)Ω=238.451612903226...Ω
    a; (15V-5,6V)/330Ω-0,005A=2.34848484848485•10^(-2)A=23.4848(48)mA
    Masz być inżynierem, a nie rzeźnikiem, więc licz tu porządnie i z dostateczną ilością cyfr znaczących w liczbie wyniku.

    ruido napisał:
    Z kolei największa wartość rezystancji wystąpi przy najmniejszym prądzie przepływającym przez rezystor $$R_{L}$$. Jak łatwo zauważyć w tym przypadku prąd będzie dążył do 0. Można to "ładnie" rozpisać z "limesikiem", ale generalnie widać, że $$R_{Lmax}=+\infty$$.

    To by było chyba na tyle :)
    Ponownie filozofujesz... :!: :cry: :black:
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 43  
    ruido napisał:
    Mam świadomość przybliżeń jakie stosuje, po prostu tak nas nasz doktor wykładający Układy Elektroniczne nauczył - "jeśli rozwiązujecie zadania na zajęcia, używajcie przybliżeń, 10 cyfr po przecinku będziecie używać, jeśli zajdzie taka potrzeba, tu nie ma sensu". I nie widzę w tym przypadku nic złego, nie jest to projekt systemu newralgicznego dla bezpieczeństwa czy coś podobnego. "Aptekarstwo" nie zawsze jest potrzebne. Oczywiście przyjmuję Twoje zdanie i rozumiem.
    Ale tylko dwie cyfry znaczące w wynikach pośrednich to - jak Tobie tu pokazałem - stanowczo za mało.
    Skoro "na wejściu" były trzy cyfry znaczące, to należy liczyć przynajmniej na pięciu cyfrach znaczących, a potem wyniki pośrednie zaokrąglać do czterech, by w końcowym wyniku były pewne wszystkie trzy cyfry znaczące.

    ruido napisał:
    Quarz napisał:

    ruido napisał:
    Z kolei największa wartość rezystancji wystąpi przy najmniejszym prądzie przepływającym przez rezystor $$R_{L}$$. Jak łatwo zauważyć w tym przypadku prąd będzie dążył do 0. Można to "ładnie" rozpisać z "limesikiem", ale generalnie widać, że $$R_{Lmax}=+\infty$$.

    To by było chyba na tyle :)
    Ponownie filozofujesz... :!: :cry: :black:


    Gdzie jest zatem błąd? $$R_{Lmax}$$ będzie dążyło do nieskończoności.
    Ale to nie jest Analiza Matematyczna a TOE - Teoria Obwodów Elektrycznych - a ja zaś jestem wyznawcą OKTOE (poszukaj sobie co ten używany przeze mnie akronim oznacza), więc - jakby na to nie patrzeć - bliżej tu u Ciebie do filozofii, niż do TOE.