Съдържание

• Стъпвам
• Част 1 от 4: Разбиране на основната терминология
• Част 2 от 4: Определете общия ток на последователна верига
• Част 3 от 4: Изчисляване на общия ток в паралелни вериги
• Част 4 от 4: Решаване на пример с паралелни вериги
• Съвети
• Условия

Най-лесният начин да си представите последователна връзка е като верига от компоненти. Компонентите се добавят последователно и се подравняват. Има само един път, по който могат да протичат електроните и кацанията. След като имате основна представа за това какво включва серийната връзка, можете да научите как да изчислявате общия ток.

Стъпвам

Част 1 от 4: Разбиране на основната терминология

1. Запознайте се с това, което е поток. Токът е движението на електрически заредени носители като електрони, токът на заряда за единица време. Но какво е заряд и какво е електрон? Електронът е отрицателно заредена частица. Зарядът е свойство на материята, използвано, за да покаже дали нещо е заредено положително или отрицателно. Подобно на магнитите, еднакви заряди се отблъскват, а различните заряди се привличат.
   • Можем да илюстрираме това с вода. Водата се състои от молекулата H2O - която представлява връзка от 2 атома водород и 1 атом кислород. Знаем, че кислородният атом и два водородни атома заедно образуват молекула вода (H2O).
   • Течащата вода се състои от милиони и милиони от тази молекула. Можем да сравним течащото количество вода с електрически ток; молекулата с електрон; и заряда с атомите.
2. Разберете какво напрежение се отнася. Напрежението е "силата", която задвижва тока. За да илюстрираме най-добре напрежението, използваме батерията като пример. Вътре в батерията има поредица от химични реакции, които карат електроните да се натрупват в положителния полюс на батерията.
   • Сега, ако прикрепим положителната точка на свързване на дадена среда (например проводник) към отрицателния извод на батерията, тогава електроните ще започнат да се движат, за да се отдалечат един от друг, тъй като, както споменахме по-горе, еднакви заряди се отблъскват.
   • В допълнение, поради закона за запазване на заряда (който гласи, че нетният заряд на изолирана система трябва да остане същият), електроните ще се опитат да балансират зарядите, като преминат от по-високата концентрация на електрони към по-ниската концентрация. Или от положителния полюс съответно към отрицателния полюс.
   • Това движение създава потенциална разлика във всеки от краищата, която вече можем да наречем напрежение.
3. Знаете какво е съпротива. Съпротивлението, от друга страна, е съпротивлението на определени елементи срещу потока на заряда.
   • Резисторите са елементи със значително съпротивление. Те се поставят на определени места във верига или верига, за да регулират потока на заряда или електроните.
   • Ако няма резистори, електроните няма да бъдат регулирани и оборудването може да бъде презаредено и повредено или да се запали от прегряване.

Част 2 от 4: Определете общия ток на последователна верига

1. Определя общото съпротивление на веригата. Представете си сламка, която ви кара да пиете. Стиснете го с няколко пръста. Какво забелязвате? Потокът на водата ще намалее. Изстискването формира съпротива. Пръстите ви блокират водата (която представлява потока). Тъй като изстискването става по права линия, то се извършва последователно. От този пример следва общото съпротивление на резистори в серия:
   • R (общо) = R1 + R2 + R3
2. Определете общото напрежение на резистора. Обикновено общото напрежение вече ще бъде дадено, но в случаите, когато са дадени индивидуални напрежения, можем да използваме следното уравнение:
   • V (общо) = V1 + V2 + V3
   • Но защо е така? Отново използвайки аналогията със сламата, какво очаквате да се случи, когато изстискате сламата? След това са необходими повече усилия, за да се прокара вода през сламата. Общото усилие, което трябва да положите, се произвежда от индивидуалната сила, необходима за отделните зърна.
   • "Силата", която отнема, се нарича напрежение, тъй като тя задвижва потока на водата. Следователно е съвсем естествено, че общото напрежение е резултат от добавяне на отделните напрежения във всеки резистор.
3. Изчислете общия ток по системата. Отново използвайки аналогията със сламата: Промени ли се нещо в количеството вода, въпреки че сте изцедили сламата? Не. Въпреки че скоростта, с която сте погълнали водата, се е променила, количеството вода, което можете да изпиете, остава същото. И ако погледнете по-внимателно количеството вода, което влиза и излиза, щипките са еднакви, тъй като скоростта на водата е постоянна, така че можем да кажем, че:
   • I1 = I2 = I3 = I (общо)
4. Помнете закона на Ом. Но вие още не сте там! Не забравяйте, че нямаме нито една от тези данни, но можем да използваме закона на Ом, съотношението на напрежението, тока и съпротивлението:
   • V = IR
5. Опитайте се да изработите пример. Три резистора, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω и R3 = 9Ω са свързани последователно. На веригата е напрежение от 2.5V. Изчислете общия ток във веригата. Първо, нека изчислим общото съпротивление:
   • R (общо) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Поради това R (общо) = 21 Ω
6. Използвайте закона на Ом, за да изчислите общия ток:
   • V (общо) = I (общо) x R (общо)
   • I (общо) = V (общо) / R (общо)
   • I (общо) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (общо) = 0,1190 А.

Част 3 от 4: Изчисляване на общия ток в паралелни вериги

1. Разберете какво е паралелна верига. Както подсказва името, паралелната верига се състои от компоненти, разположени паралелно. Това използва множество кабели, създавайки пътеки за провеждане на ток.
2. Изчислете общото напрежение. Тъй като вече разгледахме различните условия в предишния раздел, сега можем да пристъпим директно към изчисленията. Например, вземете тръба с два клона, всеки с различен диаметър. За да тече водата и в двете тръби, трябва ли да използвате неравномерни сили във всяка от тръбите? Не. Нуждаете се само от достатъчно мощност, за да тече водата. Следователно, използвайки аналогията, че водата е токът, а силата е напрежението, можем да кажем, че:
   • V (общо) = V1 + V2 + V3
3. Изчислете общото съпротивление. Да предположим, че искате да регулирате течащата през двете тръби вода. Как блокирате тръбите? Поставяте ли просто блок във всеки клон или поставяте няколко блока последователно, за да можете да контролирате водния поток? Ще трябва да направите последното. Същата аналогия се отнася и за резистори. Резисторите, свързани последователно, регулират тока много по-добре от тези, разположени паралелно. Уравнението за общото съпротивление в паралелна верига е:
   • 1 / R (общо) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Изчислете общия поток. Връщайки се към нашия пример, водата, която тече от източника към разклона, се разделя. Същото се отнася и за електрическата енергия. Тъй като има няколко пътища, по които зарядът може да тече, можете да кажете, че той е разделен. Пътеките не получават непременно равни количества заряд. Това зависи от съпротивленията и материалите на компонентите във всеки клон. Следователно уравнението за общия ток е просто сбор от целия ток във всички пътища:
   • I (общо) = I1 + I2 + I3
   • Разбира се, все още не можем да използваме това, защото все още не познаваме отделните течения. В този случай може да се използва и законът на Ом.

Част 4 от 4: Решаване на пример с паралелни вериги

1. Опитайте пример. 4 резистора са разделени на два паралелно свързани клона или пътеки. В клон 1 намираме R1 = 1 Ω и R2 = 2 Ω, а в клон две R3 = 0,5 Ω и R4 = 1,5 Ω. Резисторите във всяка подложка са свързани последователно. Приложеното напрежение в клон 1 е 3 V. Определя общия ток.
2. Първо определете общото съпротивление. Тъй като резисторите във всеки клон са свързани последователно, първо ще определим общото съпротивление във всеки клон.
   • R (общо 1 и 2) = R1 + R2
   • R (общо 1 и 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (общо 1 и 2) = 3 Ω
   • R (общо 3 и 4) = R3 + R4
   • R (общо 3 и 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (общо 3 и 4) = 2 Ω
3. Въведете това в уравнението за паралелната връзка. Сега, тъй като клоновете са свързани паралелно, ще използваме уравнението за паралелна връзка
   • (1 / R (общо)) = (1 / R (общо 1 и 2)) + (1 / R (общо 3 и 4))
   • (1 / R (общо)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (общо)) = ⅚
   • R (общо) = 1,2 Ω
4. Определете общото напрежение. Сега изчислете общото напрежение. Тъй като общото напрежение е равно на всяко отделно напрежение:
   • V (общо) = V1 = 3 V.
5. Използвайте закона на Ом, за да определите общия ток. Сега можем да изчислим общия ток, използвайки закона на Ом.
   • V (общо) = I (общо) x R (общо)
   • I (общо) = V (общо) / R (общо)
   • I (общо) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (общо) = 2,5 А.

Съвети

• Общото съпротивление на паралелна верига винаги е по-малко от ВСЯКО отделно съпротивление.

Условия

• Верига - състояща се от компоненти (като резистори, кондензатори и намотки), свързани с проводници, през които може да тече ток.
• Резистори - компоненти, които могат да намалят или да устоят на тока
• Ток - потокът на заряд през проводниците; единица ампер (A)
• Напрежение - работа на единица товар; единица Напрежение (V)
• Съпротивление - мярка за съпротивлението на даден компонент към електрическия ток; единица ома (Ω)