¿Cómo controlan los ingenieros eléctricos el voltaje y la corriente en un circuito?

La mayoría de las veces los voltajes sobre un circuito se establecen y controlan mediante el uso de resistencias. Si se necesita un voltaje más bajo en una parte de un circuito, se usan 2 resistencias que hacen un “divisor de voltaje”.

Otra forma, cuando se requiere una corriente más alta y / o un voltaje más estable, se puede usar un transistor con resistencias y, a veces, un diodo / regulador Zener o similar para obtener el voltaje necesario. Esto se usa a menudo cuando el voltaje de entrada puede variar, como en un automóvil, uno necesita un voltaje estable para alimentar dispositivos de menor voltaje, como alimentar un puerto USB desde 12 V … el adaptador USB puede funcionar en digamos 11-15 V, pero siempre apaga 5 V, el Voltaje estándar USB. Esto sería un paso abajo del regulador.

La mayoría de las veces las corrientes solo deben ser limitadas, pero la fuente debe poder suministrar la corriente necesaria. Hay reguladores de corriente, circuitos que ajustan el voltaje a una carga variable, pero mantienen la corriente constante. Esto lo encontramos raramente en los circuitos, pero a veces es necesario. En la mayoría de las aplicaciones, lo primero que consideramos a menudo es limitar la corriente con el uso de un fusible simple. Esto es más por protección y seguridad.

En los circuitos de audio, usamos un pot o una resistencia variable para establecer el volumen. Está controlando el nivel de los voltajes de audio emocionantes que resultan en el nivel de salida de audio.

Estos son solo algunos ejemplos. El trabajo de un ingeniero es determinar lo que se necesita y la mejor manera de obtenerlo.

Al manipular la resistencia.

V = IR, por lo que si tiene un voltaje constante, el ajuste de la resistencia que encuentra la fuente de voltaje cambiará la corriente en un circuito. Bajar la resistencia aumenta la corriente, y aumentar la resistencia disminuye la corriente.

Hay un tipo de resistencia llamada resistencia variable, o potenciómetro, que cambia su resistencia en función de qué tan lejos gire la perilla unida a ella.

Empiezas sabiendo lo que estás tratando de lograr y qué voltajes y corrientes son necesarios. ¿Está construyendo un soldador de arco, o una linterna, una computadora o una radio?

El siguiente paso es seleccionar una fuente de alimentación adecuada. Si el dispositivo es portátil y de baja potencia, puede elegir una batería o una combinación de baterías. Si funciona con corriente alterna, comienza con un transformador con el voltaje de salida deseado. En cualquier caso, generalmente tendrá una o más fuentes de alimentación conmutadas que convertirán la tensión de alimentación en la tensión o las tensiones deseadas.

Si necesita una corriente constante, puede agregar una fuente de alimentación de corriente constante, utilizando transistores y / o circuitos integrados.

Luego puede elegir resistencias y zeners, etc. para establecer la corriente en varias secciones del circuito.

Realmente ayuda tener mucha experiencia. Hasta entonces, trabaja junto a alguien que lo ha hecho antes y examina dispositivos similares existentes.

Los diodos y transistores de resistencia se utilizan de la siguiente manera:

algunas veces circuitos más complejos

Inteligencia innata y años de estudio.