Saturs

• Lai soli
• 1. daļa no 4: Izpratne par pamatterminoloģiju
• 4. daļa: nosakiet virknes ķēdes kopējo strāvu
• 3. daļa no 4: Kopējās strāvas aprēķināšana paralēlās ķēdēs
• 4. daļa no 4: piemēra atrisināšana ar paralēlām ķēdēm
• Padomi
• Noteikumi

Vieglākais veids, kā iedomāties virknes savienojumu, ir komponentu ķēde. Komponenti tiek pievienoti secīgi un izlīdzināti. Ir tikai viens ceļš, pa kuru var plūst elektroni un piezemēšanās. Kad jums ir pamatideja par to, ko nozīmē sērijas savienojums, jūs varat uzzināt, kā aprēķināt kopējo strāvu.

Lai soli

1. daļa no 4: Izpratne par pamatterminoloģiju

1. Iepazīstieties ar to, kas ir plūsma. Strāva ir elektriski uzlādētu nesēju, piemēram, elektronu, kustības strāva laika vienībā. Bet kas ir lādiņš un kas ir elektrons? Elektrons ir negatīvi lādēta daļiņa. Lādiņš ir vielas īpašība, ko izmanto, lai norādītu, vai kaut kas ir pozitīvi vai negatīvi uzlādēts. Tāpat kā magnēti, vienādi lādiņi viens otru atgrūž, un atšķirīgi lādiņi viens otru piesaista.
   • Mēs to varam ilustrēt ar ūdeni. Ūdens sastāv no molekulas H2O - kas apzīmē 2 ūdeņraža atomu un 1 skābekļa atoma saiti. Mēs zinām, ka skābekļa atoms un divi ūdeņraža atomi kopā veido ūdens molekulu (H2O).
   • Plūstošais ūdens sastāv no miljoniem un miljoniem šīs molekulas. Mēs varam salīdzināt plūstošo ūdens daudzumu ar elektrisko strāvu; molekula ar elektronu; un lādiņš ar atomiem.
2. Saprast, uz ko attiecas spriegums. Spriegums ir "spēks", kas virza strāvu. Lai vislabāk ilustrētu spriegumu, kā piemēru izmantojam akumulatoru. Baterijas iekšpusē ir virkne ķīmisku reakciju, kuru rezultātā elektroni uzkrājas akumulatora pozitīvajā polā.
   • Tagad, ja mēs pievienojam barotnes (piemēram, stieples) pozitīvo savienojuma punktu akumulatora negatīvajai spailei, tad elektroni sāks kustēties, lai attālinātos viens no otra, jo, kā jau minējām iepriekš, vienādi lādiņi viens otru atgrūž.
   • Turklāt lādiņa saglabāšanas likuma dēļ (kas nosaka, ka izolētas sistēmas neto lādiņam jāpaliek nemainīgam), elektroni mēģinās līdzsvarot lādiņus, pārejot no augstākas elektronu koncentrācijas uz zemāku. Vai attiecīgi no pozitīvā pola līdz negatīvajam.
   • Šī kustība katrā no galiem rada potenciālu starpību, ko tagad varam saukt par spriegumu.
3. Zināt, kas ir pretestība. Savukārt pretestība ir noteiktu elementu pretestība pret lādiņa plūsmu.
   • Rezistori ir elementi ar ievērojamu pretestību. Tie tiek ievietoti noteiktās ķēdes vai ķēdes vietās, lai regulētu lādiņa vai elektronu plūsmu.
   • Ja nav rezistoru, elektroni netiks regulēti, un iekārta var būt pārāk uzlādēta un sabojāta, vai arī pārkaršanas dēļ var aizdegties.

4. daļa: nosakiet virknes ķēdes kopējo strāvu

1. Nosaka ķēdes kopējo pretestību. Iedomājieties salmiņu, kas liek dzert. Saspiediet to ar vairākiem pirkstiem. Ko jūs pamanāt? Ūdens plūsma samazināsies. Saspiešana veido pretestību. Pirksti bloķē ūdeni (kas attēlo plūsmu). Tā kā saspiešana notiek taisnā līnijā, tā notiek virknē. No šī piemēra izriet rezistoru kopējā pretestība virknē:
   • R (kopā) = R1 + R2 + R3
2. Nosakiet rezistora kopējo spriegumu. Parasti kopējais spriegums jau tiks norādīts, bet tajos gadījumos, kad tiek doti atsevišķi spriegumi, mēs varam izmantot šādu vienādojumu:
   • V (kopā) = V1 + V2 + V3
   • Bet kāpēc tas tā ir? Atkal, izmantojot salmu līdzību, kas, jūsuprāt, notiks, saspiežot salmus? Tad nepieciešams vairāk pūļu, lai caur salmiem iegūtu ūdeni. Kopējās pūles, kas jums jāpieliek, rada individuālais spēks, kas nepieciešams atsevišķām nipēm.
   • Par nepieciešamo "spēku" sauc spriegumu, jo tas virza ūdens plūsmu. Tāpēc ir tikai dabiski, ka kopējais spriegums rodas, saskaitot katram rezistoram individuālos spriegumus.
3. Aprēķiniet kopējo strāvu visā sistēmā. Atkal izmantojot salmu analoģiju: vai kaut kas mainījās ūdens daudzumā, kaut arī jūs saspiedāt salmus? Nē. Lai arī ūdens uzņemšanas ātrums mainījās, dzeramā ūdens daudzums palika nemainīgs. Ja, aplūkojot rūpīgāk ūdens daudzumu, kas ieplūst un iziet, šķipsnas ir vienādas, jo ūdens ātrums ir nemainīgs, tāpēc mēs varam teikt, ka:
   • I1 = I2 = I3 = I (kopā)
4. Atcerieties Ohma likumu. Bet jūs vēl neesat tur! Atcerieties, ka mums nav neviena no šiem datiem, bet mēs varam izmantot Ohma likumu, sprieguma, strāvas un pretestības attiecību:
   • V = IR
5. Mēģiniet izstrādāt piemēru. Trīs rezistori, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω un R3 = 9Ω, ir savienoti virknē. Ķēdē ir 2,5 V spriegums. Aprēķiniet ķēdes kopējo strāvu. Vispirms aprēķināsim kopējo pretestību:
   • R (kopā) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Tādējādi R (kopā) = 21 Ω
6. Izmantojiet Ohma likumu, lai aprēķinātu kopējo strāvu:
   • V (kopā) = I (kopā) x R (kopā)
   • I (kopā) = V (kopā) / R (kopā)
   • I (kopā) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (kopā) = 0,1190 A.

3. daļa no 4: Kopējās strāvas aprēķināšana paralēlās ķēdēs

1. Saprast, kas ir paralēla ķēde. Kā norāda nosaukums, paralēla ķēde sastāv no komponentiem, kas sakārtoti paralēli. Tas izmanto vairākas elektroinstalācijas, izveidojot ceļus strāvas vadīšanai.
2. Aprēķiniet kopējo spriegumu. Tā kā dažādos terminus mēs jau esam apskatījuši iepriekšējā sadaļā, tagad mēs varam turpināt tieši veikt aprēķinus. Piemēram, paņemiet cauruli ar divām zarām, kurām katram ir atšķirīgs diametrs. Lai ūdens plūst abās mēģenēs, vai katrā no caurulēm ir jāizmanto nevienlīdzīgi spēki? Nē. Jums ir nepieciešams tikai pietiekami daudz enerģijas, lai ūdens plūst. Tāpēc, izmantojot līdzību, ka ūdens ir strāva un spēks ir spriegums, mēs varam teikt, ka:
   • V (kopā) = V1 + V2 + V3
3. Aprēķiniet kopējo pretestību. Pieņemsim, ka vēlaties regulēt ūdens plūsmu caur abām caurulēm. Kā jūs bloķējat caurules? Vai jūs vienkārši ievietojat bloku katrā zarā vai arī vairākus blokus pēc kārtas, lai varētu kontrolēt ūdens plūsmu? Jums būs jādara pēdējais. Tāda pati līdzība attiecas arī uz rezistoriem. Sērijveidā savienoti rezistori daudz labāk regulē strāvu nekā paralēli izvietotie. Paralēlās ķēdes kopējās pretestības vienādojums ir:
   • 1 / R (kopā) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Aprēķiniet kopējo plūsmu. Atgriežoties pie mūsu piemēra, ūdens, kas plūst no avota uz dakšiņu, ir sadalīts. Tas pats attiecas arī uz elektroenerģiju. Tā kā ir vairāki ceļi, pa kuriem var plūst lādiņš, jūs varat teikt, ka tas ir sadalīts. Ceļiem nav obligāti jāmaksā vienāda summa. Tas ir atkarīgs no katra filiāles sastāvdaļu pretestībām un materiāliem. Tāpēc kopējais pašreizējais vienādojums ir vienkārši visu strāvu summa visos ceļos:
   • I (kopā) = I1 + I2 + I3
   • Protams, mēs to vēl nevaram izmantot, jo mēs vēl nezinām atsevišķās strāvas. Šajā gadījumā var izmantot arī Ohma likumu.

4. daļa no 4: piemēra atrisināšana ar paralēlām ķēdēm

1. Izmēģiniet piemēru. 4 rezistori ir sadalīti divās filiālēs vai ceļos, kas savienoti paralēli. 1. zarā mēs atrodam R1 = 1 Ω un R2 = 2 Ω, un otrajā zarā mēs atrodam R3 = 0,5 Ω un R4 = 1,5 Ω. Katrā spilventiņā esošie rezistori ir savienoti virknē. Pielietotais spriegums 1. atzarā ir 3 V. Nosaka kopējo strāvu.
2. Vispirms nosakiet kopējo pretestību. Tā kā katrā zarā esošie rezistori ir savienoti virknē, mēs vispirms noteiksim kopējo pretestību katrā zarā.
   • R (kopā 1 un 2) = R1 + R2
   • R (kopā 1 un 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (kopā 1 un 2) = 3 Ω
   • R (kopā 3 un 4) = R3 + R4
   • R (kopā 3 un 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (kopā 3 un 4) = 2 Ω
3. Ievadiet to paralēlā savienojuma vienādojumā. Tā kā filiāles ir savienotas paralēli, mēs izmantosim vienādojumu paralēlam savienojumam
   • (1 / R (kopā)) = (1 / R (kopā 1 un 2)) + (1 / R (kopā 3 un 4))
   • (1 / R (kopā)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (kopā)) = ⅚
   • R (kopā) = 1,2 Ω
4. Nosakiet kopējo spriegumu. Tagad aprēķiniet kopējo spriegumu. Tā kā kopējais spriegums ir vienāds ar katru atsevišķu spriegumu:
   • V (kopā) = V1 = 3 V.
5. Izmantojiet Ohma likumu, lai noteiktu kopējo strāvu. Tagad mēs varam aprēķināt kopējo strāvu, izmantojot Ohma likumu.
   • V (kopā) = I (kopā) x R (kopā)
   • I (kopā) = V (kopā) / R (kopā)
   • I (kopā) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (kopā) = 2,5 A.

Padomi

• Paralēlās ķēdes kopējā pretestība vienmēr ir mazāka nekā JEBKURAM atsevišķam rezistoram.

Noteikumi

• Ķēde - sastāv no komponentiem (piemēram, rezistoriem, kondensatoriem un spolēm), kas savienoti ar vadiem, pa kuriem var plūst strāva.
• Rezistori - komponenti, kas var samazināt strāvu vai pretoties tai
• Strāva - lādiņa plūsma caur vadiem; vienība Ampērs (A)
• Spriegums - darbs uz slodzes vienību; vienība Spriegums (V)
• Pretestība - komponenta pretestības elektriskajai strāvai mērīšana; vienība Ohm (Ω)