Conţinut

• A calca
• Partea 1 din 4: Înțelegerea terminologiei de bază
• Partea 2 din 4: Determinați curentul total al unui circuit de serie
• Partea 3 din 4: Calculul curentului total în circuite paralele
• Partea 4 din 4: Rezolvarea unui exemplu cu circuite paralele
• sfaturi
• Termeni

Cel mai simplu mod de a imagina o conexiune în serie este ca un lanț de componente. Componentele sunt adăugate secvențial și aliniate. Există o singură cale prin care electronii și aterizările pot curge. Odată ce aveți o idee de bază despre ceea ce presupune o conexiune în serie, puteți afla cum să calculați curentul total.

A calca

Partea 1 din 4: Înțelegerea terminologiei de bază

1. Familiarizați-vă cu ceea ce este fluxul. Curentul este mișcarea purtătorilor încărcați electric, cum ar fi electronii, curentul de încărcare pe unitate de timp. Dar ce este sarcina și ce este un electron? Un electron este o particulă încărcată negativ. O sarcină este o proprietate a materiei folosită pentru a indica dacă ceva este încărcat pozitiv sau negativ. La fel ca magneții, sarcini egale se resping reciproc și sarcini diferite se atrag reciproc.
   • Putem ilustra acest lucru cu apă. Apa este formată din molecula H2O - care reprezintă o legătură de 2 atomi de hidrogen și 1 atom de oxigen. Știm că atomul de oxigen și cei doi atomi de hidrogen formează împreună o moleculă de apă (H2O).
   • Apa curgătoare este formată din milioane și milioane din această moleculă. Putem compara cantitatea de apă curentă cu curentul electric; molecula cu un electron; și sarcina cu atomii.
2. Înțelegeți la ce se referă tensiunea. Tensiunea este „forța” care conduce curentul. Pentru a ilustra cel mai bine tensiunea, folosim bateria ca exemplu. În interiorul unei baterii există o serie de reacții chimice care determină acumularea de electroni în polul pozitiv al bateriei.
   • Acum, dacă atașăm punctul de conectare pozitiv al unui mediu (de exemplu, un fir) la borna negativă a bateriei, atunci electronii vor începe să se miște pentru a se îndepărta unul de celălalt, deoarece, așa cum am menționat mai înainte, sarcini egale se resping reciproc.
   • În plus, datorită legii conservării sarcinii (care prevede că sarcina netă a unui sistem izolat trebuie să rămână aceeași), electronii vor încerca să echilibreze sarcinile trecând de la concentrația mai mare de electroni la concentrația mai mică. Sau de la polul pozitiv la polul negativ respectiv.
   • Această mișcare creează o diferență de potențial în fiecare dintre capete, pe care acum o putem numi o tensiune.
3. Să știți ce este rezistența. Rezistența, pe de altă parte, este rezistența anumitor elemente împotriva fluxului de sarcină.
   • Rezistoarele sunt elemente cu rezistență semnificativă. Acestea sunt plasate în anumite locuri dintr-un circuit sau circuit pentru a regla debitul sarcinii sau al electronilor.
   • Dacă nu există rezistențe, electronii nu vor fi reglați și echipamentul poate fi supraîncărcat și deteriorat sau poate lua foc din cauza supraîncălzirii.

Partea 2 din 4: Determinați curentul total al unui circuit de serie

1. Determină rezistența totală a circuitului. Imaginează-ți un pai care te face să bei. Strângeți-l cu mai multe degete. Ce observi? Debitul apei va scădea. Strângerea formează o rezistență. Degetele tale blochează apa (care reprezintă debitul). Deoarece stoarcerea are loc în linie dreaptă, ea are loc în serie. Din acest exemplu rezultă rezistența totală a rezistențelor în serie:
   • R (total) = R1 + R2 + R3
2. Determinați tensiunea totală a rezistorului. De obicei, tensiunea totală va fi dată deja, dar în acele cazuri în care sunt date tensiuni individuale, putem folosi următoarea ecuație:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
   • Dar de ce este așa? Din nou folosind analogia paiului, la ce vă așteptați să se întâmple când strângeți paiul? Apoi este nevoie de mai mult efort pentru a obține apă prin paie. Efortul total pe care trebuie să-l faceți este produs de forța individuală necesară pentru vârfurile individuale.
   • „Forța” pe care o ia se numește tensiune, pentru că conduce fluxul apei. Prin urmare, este firesc ca tensiunea totală să rezulte din adăugarea tensiunilor individuale pe fiecare rezistor.
3. Calculați curentul total din sistem. Din nou folosind analogia paiului: S-a schimbat ceva în cantitatea de apă, chiar dacă ai stors paiul? Nu. Deși viteza cu care ați ingerat apa s-a schimbat, cantitatea de apă pe care ați putea-o bea a rămas aceeași. Și dacă priviți mai atent cantitatea de apă care intră și iese, ciupirile sunt aceleași, deoarece viteza apei este constantă, deci putem spune că:
   • I1 = I2 = I3 = I (total)
4. Amintiți-vă legea lui Ohm. Dar încă nu ești acolo! Amintiți-vă, nu avem aceste date, dar putem folosi legea lui Ohm, raportul dintre tensiune, curent și rezistență:
   • V = IR
5. Încercați să elaborați un exemplu. Trei rezistențe, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω și R3 = 9Ω sunt conectate în serie. O tensiune de 2,5V este pe circuit. Calculați curentul total din circuit. Mai întâi, să calculăm rezistența totală:
   • R (total) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Prin urmare R (total) = 21 Ω
6. Utilizați legea lui Ohm pentru a calcula curentul total:
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (total) = 0.1190 A.

Partea 3 din 4: Calculul curentului total în circuite paralele

1. Înțelegeți ce este un circuit paralel. După cum sugerează și numele, un circuit paralel este format din componente dispuse în mod paralel. Aceasta folosește cabluri multiple, creând căi pentru a conduce curentul.
2. Calculați tensiunea totală. Întrucât am acoperit deja diferiții termeni din secțiunea anterioară, acum putem trece direct la calcule. De exemplu, luați o țeavă cu două ramuri, fiecare cu un diametru diferit. Pentru ca apa să curgă în ambele tuburi, trebuie să folosiți forțe inegale în fiecare dintre tuburi? Nu. Ai nevoie doar de suficientă energie pentru a face curgerea apei. Prin urmare, folosind analogia că apa este curentul și forța este tensiunea, putem spune că:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
3. Calculați rezistența totală. Să presupunem că doriți să reglați apa care curge prin ambele tuburi. Cum blochezi conductele? Așezați doar un bloc în fiecare ramură sau așezați mai multe blocuri în mod consecutiv, pentru a putea controla debitul de apă? Va trebui să o faceți pe aceasta din urmă. Aceeași analogie se aplică și rezistențelor. Rezistoarele conectate în serie reglează curentul mult mai bine decât cele dispuse în paralel. Ecuația pentru rezistența totală într-un circuit paralel este:
   • 1 / R (total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Calculați debitul total. Revenind la exemplul nostru, apa care curge de la sursă la furcă este împărțită. Același lucru este valabil și pentru energia electrică. Deoarece există mai multe căi prin care poate curge sarcina, puteți spune că a fost împărțită. Căile nu primesc neapărat sume egale de taxă. Depinde de rezistențele și materialele componentelor din fiecare ramură. Prin urmare, ecuația curentului total este pur și simplu suma întregului curent din toate căile:
   • I (total) = I1 + I2 + I3
   • Desigur, nu putem folosi acest lucru încă, pentru că nu cunoaștem încă curenții individuali. În acest caz, poate fi folosită și Legea lui Ohm.

Partea 4 din 4: Rezolvarea unui exemplu cu circuite paralele

1. Încercați un exemplu. 4 rezistențe sunt împărțite în două ramuri sau căi conectate în paralel. În ramura 1 găsim R1 = 1 Ω și R2 = 2 Ω, iar în ramura doi găsim R3 = 0,5 Ω și R4 = 1,5 Ω. Rezistențele din fiecare tampon sunt conectate în serie. Tensiunea aplicată pe ramura 1 este de 3 V. Determină curentul total.
2. Mai întâi determinați rezistența totală. Deoarece rezistențele din fiecare ramură sunt conectate în serie, vom determina mai întâi rezistența totală pe fiecare ramură.
   • R (total 1 și 2) = R1 + R2
   • R (total 1 și 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (total 1 și 2) = 3 Ω
   • R (total 3 și 4) = R3 + R4
   • R (total 3 & 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (total 3 și 4) = 2 Ω
3. Introduceți acest lucru în ecuația conexiunii paralele. Acum, deoarece ramurile sunt conectate în paralel, vom folosi ecuația pentru o conexiune paralelă
   • (1 / R (total)) = (1 / R (total 1 și 2)) + (1 / R (total 3 și 4))
   • (1 / R (total)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (total)) = ⅚
   • R (total) = 1,2 Ω
4. Determinați tensiunea totală. Acum calculați tensiunea totală. Deoarece tensiunea totală este egală cu fiecare tensiune individuală:
   • V (total) = V1 = 3 V.
5. Folosiți legea lui Ohm pentru a determina curentul total. Acum putem calcula curentul total folosind Legea lui Ohm.
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (total) = 2,5 A.

sfaturi

• Rezistența totală a unui circuit paralel este întotdeauna mai mică decât ORICE rezistență individuală.

Termeni

• Circuit - format din componente (cum ar fi rezistențe, condensatoare și bobine) conectate prin fire, prin care poate circula curent.
• Rezistoare - componente care pot reduce sau rezista curentului
• Curent - fluxul de încărcare prin fire; unitate Ampere (A)
• Tensiune - lucru pe unitate de încărcare; Tensiunea unității (V)
• Rezistență - măsură a rezistenței unei componente la curentul electric; unitate Ohm (Ω)