Entendiendo a Ohm y Kirchhoff [cerrado]

Estás básicamente en el camino correcto con tu comprensión de la Ley de Ohm y la Ley de Kirchoff.

El concepto de "caída de voltaje" puede sonfundir a los principiantes (sé que me pasó a mí). Como dijo un respondedor, la Ley de Kirchoff puede reformularse legítimamente para indicar que las "caídas de voltaje" a través de los elementos pasivos en la ruta de un circuito deben ser iguales al voltaje aplicado a ese circuito por la(s) fuente(s) de voltaje. Un "elemento pasivo" es un elemento que no produce ningún voltaje propio; las resistencias son los principales ejemplos.

En su ejemplo, tiene tres resistencias, Kirchoff dice que los 48 voltios deben distribuirse (caerse) entre esas tres resistencias. Entonces, la corriente que corre a través de las tres resistencias se igualará naturalmente en un valor donde eso se vuelva cierto. La Ley de Ohm te dice el valor de esa corriente. La Ley de Kirchoff y la Ley de Ohm deben "cumplirse" simultáneamente para que exista el equilibrio. Todo tiene que "jugar" en conjunto: los voltajes a través de las resistencias deben sumar 48 voltios Y también debe existir la relación corriente-voltaje definida por la Ley de Ohm. Matemáticamente, hay 4 incógnitas: la corriente y las tres caídas de voltaje. Si tienes inclinaciones matemáticas, podrías escribir un grupo de ecuaciones simultáneas para resolver el problema. Si solo está tratando de tener una idea de cómo funciona, puede aplicar Ohm'

Además, puede cambiar el valor de la resistencia a cualquier valor que desee, esto simplemente cambiará el equilibrio y terminará con una corriente diferente y tres caídas de voltaje diferentes en las resistencias, pero aún se adherirá a la Ley de Kirchoff (todas las las gotas tendrían que sumar 48 voltios) y la Ley de Ohms (la corriente es tal que el voltaje a través de cada resistencia permite que se cumpla la Ley de Kirchoff) - ¡armonía!

¿De qué utilidad práctica es un circuito como este? Ummm, ¿eso depende de cómo definas "práctico"? ¿Qué uso práctico tiene un push-up para un jugador de béisbol? No va a ir al campo de juego y hacer flexiones. ¿Qué uso práctico tiene un tornillo de máquina y una tuerca en la mano? Puede girar la tuerca hacia arriba y hacia abajo en la rosca del tornillo para divertirse. Pero el uso real entra en juego cuando usa ese tornillo y tuerca para montar un gancho de suspensión en un banco de trabajo o para sujetar un eje al marco de un automóvil.

Su circuito tomado por sí solo simplemente ilustra los dos principios involucrados. Pero si lo combinó con un amplificador operacional o un comparador, estaría utilizando los dos voltajes intermedios para realizar una tarea útil en un circuito más complejo. Por ejemplo, pueden proporcionar valores de umbral de voltaje en un circuito comparador o niveles de referencia en un amplificador basado en un amplificador operacional.

Lo que pasa con la Ley de Ohm y la Ley de Kirchoff (y no nos olvidemos de la Ley de Norton para las corrientes) es que están presentes en todos los niveles de la electrónica. Se utilizan en todas las disciplinas electrónicas (analógica, digital, RF, televisión, audio, etc.) una y otra vez. No llegará muy lejos en ninguno de estos campos sin una comprensión firme y profunda de estas "leyes". Y son de hecho las "Leyes de la Electrónica" - nada en la electrónica funciona a menos que siga estas leyes - créanme, he tratado de romperlas muchas veces y siempre han tenido éxito en romperme!

tu primera pregunta:

... Por lo tanto, la caída de tensión es de 17,55 V.

Pero ¿qué significa esto?

Usando los mismos cálculos, la caída de voltaje para las diferentes partes del circuito es:

Resistencia 1: 0,0045 * 5600 = 25,20 V Resistencia 2: 0,0045 * 3900 = 17,55 V Resistencia 3: 0,0045 * 1200 = 5,40 V

Y esos suman 48,15 V, por lo que nuestras matemáticas están cerca pero tienen problemas menores de redondeo.

Pero, de nuevo, ¿qué significa esto?

Esto se refiere a la ley de voltajes de Kirchhoff. La suma de todas las caídas de tensión en circuito serie debe ser igual a la tensión aplicada (esto no es del todo correcto, pero sirve para el circuito propuesto y evitar complicaciones).

¿Significa que conectarme al circuito entre las resistencias 1 y 2 me daría 22,8 V (48 V - 25,2 V)?

No entiendo esta pregunta. La caída de voltaje obtenida para cada resistencia es el voltaje que puedes medir con un voltímetro conectado al pin de la resistencia.

Si tengo un componente electrónico sensible que acepta 3V-6V, ¿sería seguro extraer esta energía del circuito después de la resistencia 3?

Definitivamente no Cualquier circuito conectado a la derivación modifica completamente el comportamiento del circuito original y, por lo tanto, la caída de voltaje original.

... Dice que puede aceptar 6-20 V (¡pero el USB es de 5 V!), y de alguna manera se ocupa de todo ese exceso de voltaje para proporcionar 3,3 V estables y regulados. ¿Qué magia oscura está teniendo lugar aquí? ...

El regulador de voltaje es un sistema adaptado , es decir, cuando se conecta un circuito a la salida del regulador, un circuito interno opera para mantener un voltaje de salida estable .
La diferencia entre el voltaje de entrada y la salida es absorbida por el regulador, ya que tiene una "resistencia variable". Según el circuito conectado, el circuito regulador interno "establece" el valor de esta "resistencia variable" (en realidad es un transistor, para un regulador lineal) para que el voltaje se mantenga dentro de un rango específico.

Los reguladores de tensión son todo un campo de aplicación específico en la electrónica. Hay muchos tipos. En particular, el regulador LM317 es un regulador lineal . Implementa un transistor como elemento regulador entre la tensión de entrada y la tensión de salida. El control de este transistor permite ajustar su caída de tensión, según el circuito que se quiera alimentar.