Turinys

• Žengti
• 1 dalis iš 4: Pagrindinės terminologijos supratimas
• 2 dalis iš 4: nustatykite bendrą nuosekliosios grandinės srovę
• 3 dalis iš 4: Bendrosios srovės lygiagrečiose grandinėse apskaičiavimas
• 4 dalis iš 4: Pavyzdžio sprendimas lygiagrečiomis grandinėmis
• Patarimai
• Sąlygos

Lengviausias būdas įsivaizduoti nuoseklų ryšį yra komponentų grandinė. Komponentai dedami nuosekliai ir sulygiuoti. Yra tik vienas kelias, kuriuo gali tekėti elektronai ir nusileidimai. Turėdami pagrindinę idėją, ką reiškia nuoseklus ryšys, galite sužinoti, kaip apskaičiuoti bendrą srovę.

Žengti

1 dalis iš 4: Pagrindinės terminologijos supratimas

1. Susipažinkite, kas yra srautas. Srovė yra elektra įkrautų nešiklių, tokių kaip elektronai, judėjimas, krūvio srovė per laiko vienetą. Bet kas yra krūvis, o kas yra elektronas? Elektronas yra neigiamai įkrauta dalelė. Krovinys yra materijos savybė, naudojama parodyti, ar kažkas yra teigiamai, ar neigiamai įkrautas. Kaip ir magnetai, vienodi krūviai atstumia vienas kitą, o nepanašūs krūviai traukia vienas kitą.
   • Tai galime iliustruoti vandeniu. Vandenį sudaro molekulė H2O - kuri reiškia 2 vandenilio atomų ir 1 deguonies atomo jungtį. Mes žinome, kad deguonies atomas ir du vandenilio atomai kartu sudaro vandens molekulę (H2O).
   • Tekantis vanduo susideda iš milijonų ir milijonų šios molekulės. Mes galime palyginti tekantį vandens kiekį su elektros srove; molekulė su elektronu; ir krūvis su atomais.
2. Supraskite, ką reiškia įtampa. Įtampa yra „jėga“, kuri varo srovę. Norėdami geriausiai iliustruoti įtampą, kaip pavyzdį naudojame akumuliatorių. Baterijos viduje yra visa eilė cheminių reakcijų, dėl kurių elektronai kaupiasi teigiamame akumuliatoriaus poliuje.
   • Dabar, jei teigiamą terpės (pvz., Laido) prijungimo tašką pritvirtinsime prie neigiamo akumuliatoriaus gnybto, tada elektronai pradės judėti tolstant vienas nuo kito, nes, kaip jau minėjome anksčiau, vienodi krūviai atstumia vienas kitą.
   • Be to, dėl krūvio išsaugojimo dėsnio (kuris teigia, kad izoliuotos sistemos grynasis krūvis turi išlikti toks pats), elektronai bandys subalansuoti krūvius, pereidami nuo didesnės elektronų koncentracijos prie mažesnės. nuo teigiamo iki neigiamo poliaus.
   • Šis judėjimas sukuria potencialų skirtumą kiekviename gale, kurį dabar galime vadinti įtampa.
3. Žinokite, kas yra pasipriešinimas. Kita vertus, atsparumas yra tam tikrų elementų atsparumas krūvio srautui.
   • Rezistoriai yra elementai, turintys didelį atsparumą. Jie dedami tam tikrose grandinės ar grandinės vietose reguliuoti krūvio ar elektronų srautą.
   • Jei nėra rezistorių, elektronai nebus reguliuojami, o įranga gali būti per daug įkrauta ir sugadinta arba gali užsidegti dėl perkaitimo.

2 dalis iš 4: nustatykite bendrą nuosekliosios grandinės srovę

1. Nustato bendrą grandinės varžą. Įsivaizduokite šiaudą, kuris priverčia jus gerti. Suspauskite jį keliais pirštais. Ką pastebite? Vandens srautas sumažės. Spaudimas formuoja pasipriešinimą. Pirštai užstoja vandenį (tai reiškia srautą). Kadangi išspaudimas vyksta tiesia linija, jis vyksta nuosekliai. Iš šio pavyzdžio seka bendras rezistorių varža nuosekliai:
   • R (iš viso) = R1 + R2 + R3
2. Nustatykite bendrą rezistoriaus įtampą. Paprastai visa įtampa jau bus suteikta, tačiau tais atvejais, kai nurodomos atskiros įtampos, galime naudoti šią lygtį:
   • V (iš viso) = V1 + V2 + V3
   • Bet kodėl taip yra? Vėlgi, naudojant šiaudų analogiją, kas, jūsų manymu, nutiks, kai išspausite šiaudus? Tada reikia daugiau pastangų, kad vanduo gautųsi iš šiaudų. Bendras pastangas, kurias turite padaryti, sukuria individuali jėga, reikalinga atskiroms gniužulams.
   • „Jėga“, kurios ji imasi, vadinama įtampa, nes ji varo vandens srautą. Todėl natūralu, kad bendra įtampa atsiranda pridedant atskiras kiekvieno rezistoriaus įtampas.
3. Apskaičiuokite bendrą sistemos srovę. Vėl naudodamas šiaudų analogiją: ar kas nors pasikeitė vandens kiekiu, nors šiaudus spaudei? Nr. Nors vandens vartojimo greitis pasikeitė, vandens kiekis, kurį galite išgerti, liko toks pats. Jei atidžiau pažvelgsite į įeinančio ir išeinančio vandens kiekį, žnyplės yra vienodos, nes vandens greitis yra pastovus, todėl galime sakyti:
   • I1 = I2 = I3 = I (iš viso)
4. Prisimink Ohmo dėsnį. Bet tu dar ne ten! Atminkite, kad neturime jokių šių duomenų, tačiau galime naudoti Ohmo dėsnį, įtampos, srovės ir varžos santykį:
   • V = IR
5. Pabandykite parengti pavyzdį. Trys rezistoriai, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω ir R3 = 9Ω, yra sujungti nuosekliai. Grandinėje yra 2,5 V įtampa. Apskaičiuokite bendrą grandinės srovę. Pirmiausia apskaičiuokime bendrą pasipriešinimą:
   • R (iš viso) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Taigi R (iš viso) = 21 Ω
6. Norėdami apskaičiuoti bendrą srovę, naudokite Ohmo dėsnį:
   • V (iš viso) = I (iš viso) x R (iš viso)
   • I (iš viso) = V (iš viso) / R (iš viso)
   • I (iš viso) = 2,5 V / 21 Ω
   • Aš (iš viso) = 0,1190 A.

3 dalis iš 4: Bendrosios srovės lygiagrečiose grandinėse apskaičiavimas

1. Supraskite, kas yra lygiagreti grandinė. Kaip rodo pavadinimas, lygiagreti grandinė susideda iš komponentų, išdėstytų lygiagrečiai. Tam naudojama daugybė laidų, sukuriant kelius srovei praleisti.
2. Apskaičiuokite bendrą įtampą. Kadangi ankstesniame skyriuje jau aptarėme įvairius terminus, dabar galime pereiti tiesiai prie skaičiavimų. Pavyzdžiui, paimkite vamzdį su dviem šakomis, kurių kiekvienas yra skirtingo skersmens. Ar norint, kad vanduo tekėtų abiejuose vamzdeliuose, kiekviename vamzdyje turite naudoti nevienodas jėgas? Nr. Jums reikia tik tiek energijos, kad vanduo tekėtų. Todėl, naudodami analogiją, kad vanduo yra srovė, o jėga - įtampa, galime pasakyti, kad:
   • V (iš viso) = V1 + V2 + V3
3. Apskaičiuokite bendrą atsparumą. Tarkime, kad norite reguliuoti vandenį, tekantį per abu vamzdelius. Kaip blokuojate vamzdžius? Ar jūs tiesiog dedate bloką į kiekvieną šaką, ar dedate kelis blokus iš eilės, kad galėtumėte kontroliuoti vandens srautą? Turėsite padaryti pastarąjį. Ta pati analogija galioja ir rezistoriams. Nuosekliai sujungti rezistoriai daug geriau reguliuoja srovę nei lygiagrečiai išdėstyti. Viso pasipriešinimo lygiagrečioje grandinėje lygtis yra:
   • 1 / R (iš viso) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Apskaičiuokite bendrą srautą. Grįžtant prie mūsų pavyzdžio, vanduo, tekantis iš šaltinio į šakę, yra padalintas. Tas pats taikoma ir elektros energijai. Kadangi yra keli keliai, kuriais gali tekėti krūvis, galite sakyti, kad jis buvo padalintas. Keliai nebūtinai gauna vienodą mokestį. Tai priklauso nuo kiekvienos šakos komponentų varžų ir medžiagų. Todėl bendra srovės lygtis yra tiesiog visos srovės visuose keliuose suma:
   • Aš (iš viso) = I1 + I2 + I3
   • Žinoma, mes dar negalime to naudoti, nes mes dar nežinome atskirų srovių. Šiuo atveju taip pat gali būti naudojamas Ohmo įstatymas.

4 dalis iš 4: Pavyzdžio sprendimas lygiagrečiomis grandinėmis

1. Išbandykite pavyzdį. 4 rezistoriai yra padalinti į dvi lygiagrečiai sujungtas šakas ar kelius. 1 šakoje randame R1 = 1 Ω ir R2 = 2 Ω, o antroje šakoje randame R3 = 0,5 Ω ir R4 = 1,5 Ω. Kiekvienos trinkelės rezistoriai yra sujungti nuosekliai. 1 šakoje naudojama įtampa yra 3 V. Nustato bendrą srovę.
2. Pirmiausia nustatykite bendrą atsparumą. Kadangi kiekvienos šakos rezistoriai yra sujungti nuosekliai, pirmiausia nustatysime bendrą kiekvienos šakos varžą.
   • R (iš viso 1 ir 2) = R1 + R2
   • R (iš viso 1 ir 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (iš viso 1 ir 2) = 3 Ω
   • R (iš viso 3 ir 4) = R3 + R4
   • R (iš viso 3 ir 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (iš viso 3 ir 4) = 2 Ω
3. Įveskite tai į lygiagretaus ryšio lygtį. Kadangi šakos yra sujungtos lygiagrečiai, lygiagrečiam ryšiui naudosime lygtį
   • (1 / R (iš viso)) = (1 / R (iš viso 1 ir 2)) + (1 / R (iš viso 3 ir 4))
   • (1 / R (iš viso)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (iš viso)) = ⅚
   • R (iš viso) = 1,2 Ω
4. Nustatykite bendrą įtampą. Dabar apskaičiuokite bendrą įtampą. Kadangi bendra įtampa yra lygi kiekvienai atskirai įtampai:
   • V (iš viso) = V1 = 3 V.
5. Norėdami nustatyti bendrą srovę, naudokite Ohmo dėsnį. Dabar mes galime apskaičiuoti bendrą srovę naudodami Ohmo įstatymą.
   • V (iš viso) = I (iš viso) x R (iš viso)
   • I (iš viso) = V (iš viso) / R (iš viso)
   • I (iš viso) = 3 V / 1,2 Ω
   • Aš (iš viso) = 2,5 A.

Patarimai

• Bendras lygiagrečios grandinės varža visada yra mažesnė nei JOKIŲ atskirų rezistorių.

Sąlygos

• Grandinė - sudaryta iš komponentų (tokių kaip rezistoriai, kondensatoriai ir ritės), sujungtų laidais, kuriais gali tekėti srovė.
• Rezistoriai - komponentai, galintys sumažinti srovę arba jai atsispirti
• Srovė - įkrovos srautas per laidus; vienetas Amperas (A)
• Įtampa - darbas vienam krovinio vienetui; vieneto įtampa (V)
• Atsparumas - komponento atsparumo elektros srovei matas; vienetas omų (Ω)