Otpor u serijskom lancu. Uzastopni i paralelni spoj otpornika

To se dosljedno naziva takvom priključkom elemenata lanca, u kojima se pojavljuje ista struja I (slika 1.4) u svim elementima u lancu. 1.4).

Na temelju drugog zakona Kirchhoffa (1.5), ukupni napon u cijelog kruga jednak je količini naprezanja u pojedinačnim dijelovima:

U \u003d u 1 + u 2 + u 3 ili IR eq \u003d IR 1 + IR 2 + IR 3,

gdje slijedi

R eq \u003d R1 + R2 + R3.

Prema tome, s sekvencijalnim spojem lančanih elemenata, ukupni ekvivalentni lanac otpor je jednak aritmetičkoj količini otpornosti pojedinih dijelova. Prema tome, lanac s bilo kojim brojem lijepih otpora može se zamijeniti jednostavnim lancem s jednim ekvivalentnim otporom R eq (sl. 1.5). Nakon toga, izračun lanca se smanjuje na određivanje struje cijelog lanca po zakonu OMA-e

a prema gore navedenim formulama izračunava se pad napona U1, u2, u3 na odgovarajućim dijelovima električnog kruga (slika 1.4).

Nedostatak sekvencijalnog uključivanja elemenata je da je na neuspjehu barem jednog elementa, rad svih ostalih elemenata lanca.

Električni krug s paralelnim priključnim elementima

Paralelno se naziva takav spoj u kojem su svi potrošači električne energije uključeni u lanac pod istim naponom (sl. 1.6).

U ovom slučaju, oni su pričvršćeni na dva čvora lanca A i B, a na temelju prvog zakona Kirchhofa, može se napisati da je ukupna struja I cijelog lanca jednaka algebarskim količini tekuće Podružnice:

I \u003d 1 + i 2 + i 3, tj.

odakle slijedi to

.

U slučaju kada su dvije otporne R1 i R2 uključene paralelno, zamijenjeni su jednim ekvivalentnim otporom.

.

Iz odnosa (1.6) slijedi da je ekvivalentna vodljivost lanca jednaka aritmetičkoj količini provodljivosti pojedinih grana:

g eq \u003d g l + g 2 + g 3.

Kao što je broj paralelno s uključenim potrošačima, provodljivost lanca g povećava, i obrnuto, opći otpor r eq smanjuje se.

Naponi u električnom krugu s paralelnim otporima (sl. 1.6)

U \u003d IR eq \u003d i l R1 \u003d i 2 R2 \u003d i 3R3.

Stoga slijedi to

oni. Trenutna u lancu se distribuira između paralelnih grana obrnuto proporcionalnih njihovim otporom.

Paralomlom, shema se uključila u nazivni način potrošača bilo koje snage, namijenjene istom naponu. Štoviše, uključivanje ili zatvaranje jednog ili više potrošača se ne odražava na radu ostalih. Stoga je ova shema glavni krug povezivanja potrošača na izvor električne energije.

Električni krug s mješovitim priključnim elementima

Mješoviti se naziva takav spoj u kojem postoje skupine paralelno i dosljedno uključene otpori.

Za lanac predstavljen na sl. 1.7, izračun ekvivalentnog otpora počinje s krajem sheme. Da bismo pojednostavili izračune, mi ćemo uzeti da je sve otpor u ovoj shemi je isti: R1 \u003d R2 \u003d R3 \u003d R4 \u003d R5 \u003d R. Otpor R4 i R5 su uključeni u paralelno, a zatim otpor dijela CD kruga je jednak:

.

U tom slučaju, početna shema (sl. 1.7) može se predstavljati kako slijedi (sl. 1.8):

U dijagramu (Sl. 1.8), otpor R3 i R cd su spojeni u seriju, a zatim otpor dijela oglasa je:

.

Tada se shema (sl. 1.8) može biti predstavljena u skraćenoj verziji (sl. 1.9):

U dijagramu (Sl. 1.9) Otpornost R2 i R AD su paralelno spojeni, a zatim otpornost ab lančanog dijela je jednaka

.

Shema (sl. 1.9) može se prikazati u pojednostavljenoj verziji (sl. 1.10), gdje su R1 i R ab otporni u seriju.

Tada će se ekvivalentna otpornost izvorne sheme (slika 1.7) biti:

Kao rezultat transformacija, izvorna shema (slika 1.7) je predstavljena kao shema (sl. 1.11) s jednim otporom R eq. Izračun struja i naprezanja za sve elemente sheme može se izvršiti prema zakonima OHM-a i Kirchhoffa.

Linearni lanci jednofazne sinusoidne struje.

Dobivanje sinusoidalnog EMF-a. , Glavne karakteristike sinusoidne struje

Glavna prednost sinužljivih struja je da oni omogućuju ekonomski proizvodnju, prijenos, distribuciju i korištenje električne energije. Izvedivost korištenja je zbog činjenice da se učinkovitost generatora, električnih motora, transformatora i električnih linija u ovom slučaju ispada da je najviši.

Da biste dobili u linearnim krugovima sinusoidnih tekućih struja, potrebno je da e. d. s. Također se promijenilo prema sinužljivom zakonu. Razmotrite proces sinusoidnog obrazovanja. Najjednostavniji sinusoidni EMF generator može poslužiti kao pravokutni svitak (okvir), ravnomjerno rotirajući u homogenom magnetskom polju s kutnom brzinom. ω (Sl. 2.1, b.).

Piercing zavojnica magnetski protok tijekom rotacije zavojnice aBCD. Vodi (inducira) u njemu na temelju zakona elektromagnetske indukcije EDC-a e. , Opterećenje je spojeno na generator pomoću četki. 1 pritisnut na dva kontaktna prstena 2 koji su, zauzvrat, spojeni na zavojnicu. Vrijednost inducirana u zavojnici aBCD. e. d. s. U svakom trenutku u odnosu na magnetsku indukciju U, veličina aktivnog dijela svitka l. = ab + dc i normalna komponenta brzine premještanja u odnosu na polje vlan N.:

e. = Blv N. (2.1)

gdje U i l. - trajne vrijednosti, a vlan N. - varijabla ovisno o kutu α. Izražavanje brzine V. N. kroz linearnu brzinu svitka vlan, dobiti

e. = BLV · Sinα. (2.2)

U smislu (2.2), rad Blv \u003d Const. Prema tome, e. s., induciran u zavojnici rotirajući u magnetskom polju, je sinusoidalna kutna funkcija α .

Ako kut α \u003d π / 2, onda posao Blv U formuli (2.2) postoji maksimalna (amplitudna) vrijednost inducirane er d. s. E m \u003d. Blv, Stoga se izraz (2.2) može napisati kao

e \u003d e. M.sinα. (2.3)

Kao α Za vrijeme je kut okreta t., zatim ga izražavajući kroz kutnu brzinu ω može se snimiti α \u003d ωt., Formula (2.3) prepisuje u obliku

e \u003d e. M.grijeh (2.4)

gdje e. - Instant vrijednost er d. s. u svitku; α \u003d ωt. - faza koja karakterizira vrijednost e. d. s. Trenutno.

Treba napomenuti da je trenutno d. s. Za beskonačno malo vremena, može se smatrati trajnom vrijednošću, pa za trenutne vrijednosti ER. d. s. e., naponi i i struje i. Fer dc zakoni.

Sinusoidne vrijednosti mogu se grafički prikazati sinusoidima i rotirajućim vektorima. Kada prikazujete njihove sinusoide na ordinatu u određenoj razini, trenutne vrijednosti vrijednosti su pohranjene, na apscissa - vrijeme. Ako je sinusoidalna vrijednost prikazana rotirajućim vektorima, duljina vektora na ljestvici odražava amplitudu sinusoida, kut formiran s pozitivnim smjerom osi apscisa, u početnom trenutku vremena je početna faza i Brzina brzine vektora jednaka je kutnoj frekvenciji. Instant vrijednosti sinusoidnih vrijednosti Postoje izbočine rotirajućeg vektora na redijskoj osi. Treba napomenuti da se smatra da je pozitivan smjer rotacije radijus-vektora smjer rotacije u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Na sl. 2.2 Izgrađeni su grafikoni trenutnih vrijednosti ER. d. s. e. i e ".

Ako je broj parova magnetskih polova p ≠ 1., onda se za jedan promet svitka (vidi sliku 2.1) p. Cijeli ciklusi se mijenjaju e. d. s. Ako je kutna frekvencija zavojnice (rotor) n. revolucije u minuti, tada će se razdoblje smanjiti pn. vrijeme. Zatim frekvencija e. d. str., tj. Broj razdoblja u sekundi,

f. = Pn. / 60

Od sl. 2.2 ωt \u003d 2π.Iz!

ω \u003d 2π / t \u003d 2πf (2.5)

Magnita ω Proporcionalno frekvenciji F i jednaka kutnoj brzini rotacije radijus-vektora naziva se kutna frekvencija. Kutna frekvencija izražavana je u radijanima u sekundi (RAD / s) ili u 1 / s.

Grafički prikazan na Sl. 2.2. d. s. e. i e " Možete opisati izraze

e \u003d e. M.ginωt; E "\u003d e" M.grijeh (ωt + ψ E ") .

Ovdje ωt. i ωt + ψ E " - faze koje karakteriziraju vrijednosti e. d. s. e. i e " u određenom trenutku; ψ E " - početnu fazu koja određuje vrijednost e. d. s. e " na t \u003d 0. Za er d. s. e. Početna faza je nula ( ψ E. = 0 ). Kut ψ Uvijek se računa od nulte vrijednosti sinusoidne vrijednosti kada se kreće od negativnih vrijednosti na pozitivno prije podrijetla (t \u003d 0). U isto vrijeme, pozitivna početna faza ψ (Sl. 2.2) Odgoditi od početka koordinata (prema negativnim vrijednostima ωt.), a negativna faza je u pravu.

Ako se dvije ili više sinužljivih vrijednosti, mijenjaju s istom frekvencijom, početak sinusoida se ne podudara s vremenom, onda se pomaknuju u odnosu na drugu fazu, tj. Oni se ne podudaraju u fazi.

Razlika uglova φ jednaka razlici početnih faza, nazvana je kut faznog pomaka. Fazni pomak između istih sinužljivih vrijednosti, na primjer, između dva e. d. s. ili dvije struje označene α , Kut faznog pomaka između strujnih i naponskih sinusoida ili njihovih maksimalnih vektora označen je slovom φ (Sl. 2.3).

Kada su sinusoidne vrijednosti fazne razlike jednake ±π tada su suprotne fazi, ako je fazna razlika jednaka ± π / 2Kažu da su u kvadraturu. Ako su sinusoidne vrijednosti jedne frekvencije početnih faza iste, onda to znači da se podudaraju u fazi.

Sinusoidni napon i struja, čiji su grafikoni prikazani na Sl. 2.3, opisani su kako slijedi:

u \u003d u. M.grijeh (ω t +.ψ U.) ; i \u003d I. M.grijeh (ω t +.ψ I.) , (2.6)

gdje kut faznog pomaka između struje i napona (vidi sliku 2.3) u ovom slučaju φ = ψ U. - ψ I..

Jednadžbe (2.6) mogu se napisati drugačije:

u \u003d u. M.grijeh (ωt + ψ I. + φ) ; i \u003d I. M.grijeh (ωt + ψ U. - φ) ,

ukoliko ψ U. = ψ I. + φ i ψ I. = ψ U. - φ .

Iz tih izraza slijedi da je napon ispred fazne struje do kuta φ (ili trenutne zaostaje iza faze s napona pod kutom φ ).

Oblici prezentacije sinužljivih električnih vrijednosti.

Bilo koja, sinusoidalno mijenja, električna vrijednost (struja, napon, EMF) može se prikazati u analitičkoj, grafičkoj i složenoj vrsti.

jedan). Analitički Oblik zastupanja

I. = I. m. · Grijeh ( Ω · T. + ψ i.), u. = U. m. · Grijeh ( Ω · T. + ψ u.), e. = E. m. · Grijeh ( Ω · T. + ψ e.),

gdje I., u., e. - trenutna vrijednost sinusoidne struje, napona, EMF, tj. Vrijednosti u sadašnjem vremenu;

I. m. , U. m. , E. m. - amplitude sinusoidne struje, napona, EMF;

(Ω · T. + ψ ) - fazni kut, faza; ω \u003d 2 · π / T. - kutna frekvencija koja karakterizira brzinu promjene faze;

ψ Ja, ψ u, ψ E je početne faze struje, napona, EMF-a se broje iz prijelazne točke sinusoidne funkcije kroz nulu do pozitivne vrijednosti prije početka vremena ( t. \u003d 0). Početna faza može imati i pozitivno i negativno značenje.

Grafovi trenutnih tekućih i naponskih vrijednosti prikazani su na Sl. 2.3

Početna faza napona prebačena je lijevo od početka reference i pozitivna je ψ u\u003e 0, početna faza struje je pomaknuta na desno od početka reference i negativna je ψ I.< 0. Алгебраическая величина, равная разности начальных фаз двух синусоид, называется сдвигом фаз φ , Faze smjene između napona i struje

φ = ψ U - ψ I \u003d. ψ U - (- ψ i) \u003d. ψ U +. ψ ja.

Upotreba analitičkog oblika za izračunavanje lanca je nezgrapan i neugodan.

U praksi, potrebno je nositi se s trenutnim vrijednostima sinužnih vrijednosti, ali s važećim. Svi izračuni se provode za postojeće vrijednosti, u putovnicama podataka različitih električnih uređaja, označene su aktivne vrijednosti (struja, napona), većina električnih instrumenata pokazuje djelovanje vrijednosti. Sadašnja struja je ekvivalent izravne struje, koja u isto vrijeme dodjeljuje istu količinu topline u otporniku kao naizmjeničnu struju. Stvarna vrijednost povezana je s amplitudnim jednostavnim omjerom.

2). Vektor Oblik reprezentacije sinusoidalne električne vrijednosti se okreće u koordinacijskom koordinatnom sustavu vektora s početkom u točki 0, čiji je duljina jednaka amplitudu sinusoidne vrijednosti, kut u odnosu na X osi - njezinu početnu fazu, i brzina rotacije - ω = 2πf., Projekcija ovog vektora na osi Y u bilo kojem trenutku određuje trenutnu vrijednost vrijednosti koja se razmatra.

Sl. 2.4.

Kombinacija vektora koji prikazuju sinusoidne funkcije nazivaju se vektorski dijagram, riža. 2.4.

3). Opsežan Prezentacija sinusoidnih električnih vrijednosti kombinira jasnoću vektorskih dijagrama s preciznim analitičkim izračunima lanaca.

Sl. 2.5

Trenutni i napon bit će prikazan u obliku vektora na složenoj ravnini, Sl.2,5 osi apscisa naziva se osi važećih brojeva i označava +1 , Osovina ordinata naziva se osi imaginarnih brojeva i označava J., (U nekim udžbenicima, osi stvarnog broja označava Ponovno., a osovina je imaginarna - Im.). Razmislite vektore U. i I. U vrijeme vremena t. \u003d 0. Svaki od tih vektora odgovara složenom broju koji se može prikazati u tri oblika:

ali). Algebarski

U. = U.’+ ju."

I. = I.’ – ji.",

gdje U.", U.", I.", I."- Projekcije vektora na osi valjanih i imaginarnih brojeva.

b). Indikativan

gdje U., I. - moduli (duljine) vektora; e. - temelj prirodnog logaritam; zakretni multiplikatori, budući da. Umnožavanje na njima odgovara rotaciji vektora u odnosu na pozitivni smjer valjane osi po kutu jednaku početnoj fazi.

u). Trigonometrijski

U. = U.· (Cos. ψ U +. j.grijeh. ψ U)

I. = I.· (Cos. ψ Ja - j.grijeh. ψ i).

Prilikom rješavanja zadataka koristi se algebarski obrazac (za dodavanje i subtraction operacije) i indikativni oblik (za množenje operacija i podjele). Komunikacija između njih utvrđuje se Euler Formula

e. j. · Ψ \u003d cos ψ + j.grijeh. ψ .

Neraskidivi električni lanci

U električnim krugovima, elementi se mogu spojiti preko različitih shema, uključujući i serijski i paralelni priključak.

Serijska veza

S ovom vezom, vodiči su međusobno povezani, to jest, početak jednog vodiča povezuje se s kraja drugog. Glavna značajka ovog spoja je da svi vodiči pripadaju jednoj žici, nema grana. Kroz svaki od dirigenata će teći istu električnu struju. No, ukupni napon na vodičima bit će jednak napetosti na svakoj od njih.

Razmotrite određeni broj otpornika spojenih u seriji. Budući da ne postoje granice, količina prolaska putem jednog dirigenta bit će jednaka broju naknade prošao kroz drugi vodič. Sadašnje snage na svim vodičima bit će iste. To je glavna značajka ovog spoja.

Ta se veza može razmotriti drugačije. Svi otpornici mogu se zamijeniti jednim ekvivalentnim otpornikom.

Struja na ekvivalentnom otporniku podudara se s ukupnom strujom koji teče kroz sve otpornike. Ekvivalentni opći napon bit će presavijeni iz naprezanja na svakom otporniku. To je razlika u potencijalima na otporniku.

Ako iskoristite ova pravila i zakon OMA, koji je pogodan za svaki otpornik, može se dokazati da će otpor ekvivalentnog općeg otpornika biti jednak količini otpora. Posljedica prva dva pravila bit će treće pravilo.

Primjena

Serijska veza se koristi kada je potrebno namjerno uključiti ili isključiti bilo koji uređaj, prekidač se povezuje s njim uzastopnom shemom. Na primjer, električni zvon će zvoniti samo kada je sekvencijalno spojen na izvor i gumb. Prema prvom pravilu, ako električna struja nedostaje barem na jednom od vodiča, neće biti na drugim vodičima. I obrnuto, ako je struja barem jedan dirigent, to će biti na svim drugim vodičima. Pocket bljeskalica također radi, u kojoj se nalazi gumb, baterija i žarulja. Sve ove stavke moraju biti spojene uzastopno, jer je potrebno da svjetiljka sjaji kada se pritisne gumb.

Ponekad serijska veza ne dovodi do potrebnih ciljeva. Na primjer, u apartmanu u kojem postoji mnogo lustera, žarulje i drugih uređaja, ne biste smjeli spojiti sve žarulje i uređaje sekvencijalno, jer nikada nije potrebno istovremeno uključiti svjetlo u svakom od apartmana. Da biste to učinili, sekvencijalni i paralelni spoj se smatra odvojeno, a paralelni tip sheme se koristi za spajanje lakih čvora.

Paralelna veza

U ovom obliku sheme, svi vodiči su paralelni međusobno povezani. Sve početke dirigenata se kombiniraju u jednom trenutku, a svi su se ciljevi zajedno povezani. Razmotrite određenu količinu homogenih vodiča (otpornika) povezanih paralelnim shemom.

Ova vrsta spoja je razgranata. Svaka grana sadrži jedan otpornik. Električna struja, koja doseže točku grananja, podijeljena je na svaki otpornik i bit će jednak zbroju struja na svim otporima. Napon na svim elementima spojenim paralelom je isti.

Svi otpornici mogu se zamijeniti jednim ekvivalentnim otpornikom. Ako koristite zakon o OHM-u, možete dobiti izraz otpora. Ako se s uzastopnim priključkom otpora, otpor je presavijen, zatim se vrijednosti preokretanja presavijaju s paralelom, kako je zabilježeno u gornjoj formuli.

Primjena

Ako uzmemo u obzir spojeve u kućanskim uvjetima, onda u stan rasvjetnih svjetiljki, lusteri moraju biti paralelno spojeni. Ako su spojeni uzastopno, kada uključite istu žarulju, uključit ćemo sve ostale. S paralelnim spojem, možemo dodati odgovarajući prekidač u svaku od grana, uključiti odgovarajuću žarulju po želji. U tom slučaju, takvo uključivanje jedne svjetiljke ne utječe na ostatak svjetiljki.

Svi električni uređaji za kućanstvo u apartmanu povezani su paralelno s mrežom s naponom od 220 V, a spojeni na distribucijsku ploču. Drugim riječima, upotrijebljen je paralelno povezivanje ako trebate samostalno spojiti električne uređaje međusobno. Sekvencijalni i paralelni spoj imaju vlastite karakteristike. Postoje i mješoviti spojevi.

Tka operacija

Sekvencijalni i paralelni spoj, raspravljeni ranije, bio je pošteno za vrijednosti napona, otpora i čvrstoće struje, koje su glavni. Struja se određuje formulom:

A \u003d i x t x tgdje ALI - trenutni rad, T. - vrijeme protjecanja na vodiču.

Da biste odredili rad s sekvencijalnom shemom spoja, potrebno je zamijeniti napon u početnom izrazu. Dobivamo:

A \u003d i X (U1 + U2) x t

Otkrivamo nosače i dobivamo da je cijeli rad određen iznosom na svakom opterećenju.

Slično tome, razmatramo shemu paralelnog spoja. Više ne mijenjamo više, već trenutnu snagu. Rezultat je:

A \u003d A1 + A2

Trenutna snaga

Prilikom razmatranja formule za napajanje, lanac se mora koristiti formulom:

P \u003d u x i

Nakon sličnog razmišljanja, ispada rezultat da se sekvencijalni i paralelni spoj može odrediti slijedom formule za napajanje:

P \u003d p1 + p2

Drugim riječima, s bilo kojim shemama, ukupna snaga jednaka je zbroju svih kapaciteta u shemi. To se može objasniti da se ne preporučuje da u stanu ne uključuje nekoliko snažnih električnih uređaja, jer ožičenje ne može izdržati takve snage.

Utjecaj sheme spajanja na Novu godinu Girland

Nakon spaljivanja jedne svjetiljke u vijenac, možete odrediti vrstu sheme veze. Ako je shema dosljedna, neće biti osvijetljena niti jedan žarulja, jer spaljena žarulja razbija ukupni lanac. Da biste saznali kakvu je svijetlu žarulju spaljena, morate provjeriti sve. Zatim zamijenite neispravnu svjetiljku, viarland će funkcionirati.

Kada koristite paralelni spoj kruga, vijenac će nastaviti raditi, čak i ako je spaljena jedna ili više svjetiljki, jer krug nije potpuno slomljen, ali samo jedno malo paralelno područje. Za vraćanje takve vijence, dovoljno je vidjeti koje svjetiljke nisu osvijetljene i zamijenite ih.

Sekvencijalna i paralelna veza za kondenzatore

Uz konzistentnu shemu, takva slika se javlja: naknade iz pozitivnog stupa napajanja samo su na vanjskim pločama ekstremnih kondenzatora. Smješten između njih prijenos lanca. To objašnjava pojavu na svim pločama jednakih optužbi s različitim znakovima. Na temelju toga, naplata bilo kojeg kondenzatora koji je spojen sekvencijalnom shemom može se izraziti takvom formulom:

q Ukupno \u003d Q1 \u003d Q2 \u003d Q3

Da biste odredili napon na bilo kojem kondenzatoru, potrebna je formula:

Gdje c je spremnik. Ukupni napon je izražen kao isti zakon koji je pogodan za otpor. Stoga dobivamo formulu spremnika:

C \u003d Q / (U1 + U2 + U3)

Da bi se ova formula olakšala, možete uključiti frakciju i zamijeniti omjer potencijalne razlike u punjenju spremnika. Kao rezultat toga, dobivamo:

1 / C \u003d 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3

Malo drugačije izračunati paralelno povezivanje kondenzatora.

Ukupna naknada izračunava se kao zbroj svih naknada koje su se nakupile na pločama svih kondenzatora. I vrijednost napona se također izračunava općim zakonima. U tom smislu, formula ukupnog kapaciteta s shemom paralelnog spoja izgleda ovako:

C \u003d (Q1 + Q2 + Q3) / u

Ova se vrijednost izračunava kao zbroj svakog uređaja u dijagramu:

C \u003d C1 + C2 + C3

Mješoviti spoj vodiča

U električnom krugu, dijelovi lanca mogu imati uzastopni i paralelni spoj isprepleteni. No, svi zakoni o kojima se gore raspravljalo za određene vrste spojeva još uvijek vrijedi i koriste se u fazama.

Prvo morate mentalno razgraditi shemu u odvojene dijelove. Za bolju prezentaciju, nacrtana je na papiru. Razmotrite naš primjer na gore prikazanoj shemi.

To je prikladno prikazati ga, počevši s bodovima B. i U, Oni su postavljeni na nekoj udaljenosti među sobom i s ruba papira. Na lijevoj strani do točke B. Jedna žica je spojena, a dvije žice polažu desno. Točka U Naprotiv, ima dvije grane s lijeve strane, a nakon točke ostavlja jednu žicu.

Zatim morate prikazati prostor između bodova. Na gornjem dirigent ima 3 otpora s konvencionalnim vrijednostima 2, 3, 4. struja će ići s indeksom 5. Prvi 3 se opire u shemu sekvencijalno, a peti otpor je spojen paralelno.

Preostala dva otpora (prva i šesta) su dosljedno povezana s razmatranjem stranice. B-b., Stoga je shema komplementarna s 2 pravokutnika na stranama odabranih točaka.

Sada koristimo formulu za izračunavanje otpora:

• Prvu formulu za sekvencijalni tip veze.
• Zatim, za paralelnu shemu.
• I konačno za serijsku shemu.

Slično tome, svaka komplicirana shema može se razgraditi u odvojene sheme, uključujući veze ne samo za vodiče u obliku otpora, već i kondenzatora. Naučiti posjedovati metode za izračunavanje različiti tipovi Sheme se moraju pristupiti u praksi obavljanjem nekoliko zadataka.

Otpornost na vodiče. Paralelno i serijski priključak vodiča.

Električni otpor - Fizička količina karakterizira svojstva vodiča kako bi se spriječilo prolaz električne struje i jednakih odnosa na krajevima vodiča na čvrstoću struje kroz njega. Otpornost na izmjenične struje krugova i za varijable elektromagnetskih polja opisani su pojmovima impedancije i valnog otpora. Otpor (otpornik) također se naziva radio komponenta namijenjena za davanje električnim krugovima aktivnog otpora.

Otpor (često označen slovom R. ili r.) Smatra se, u određenim granicama, konstantnoj vrijednosti za ovaj vodič; Može se izračunati kao

R. - otpor;

U. - razlika električnih potencijala (napona) na krajevima vodiča;

I. - snagu struje koja teče između rubova vodiča pod djelovanjem potencijalne razlike.

S uzastopnim vezama Vodiči (Sl. 1.9.1) Snaga struje u svim vodičima je ista:

Prema zakonu ohma, napona U. 1 I. U. 2 na vodiči su jednaki

Uz uzastopnu vezu, ukupni otpor kruga jednak je zbroj otpornosti pojedinih vodiča.

Ovaj rezultat vrijedi za bilo koji broj sekvencijalno povezanih vodiča.

S paralelnim spojem (Sl. 1.9.2) Napon U. 1 I. U. 2 na obje vodiče isto:

Ovaj rezultat slijedi iz činjenice da na granama točke (čvorovi A. i B.) U DC krugu se ne mogu akumulirati troškovi. Na primjer, do čvora A. Tijekom δ. t. Naknade naknade I.Δ t.i razbije se od čvora u isto vrijeme I. 1 δ. t. + I. 2 δ. t., Stoga, I. = I. 1 + I. 2 .

Snimanje na temelju Zakona o OHM-u

S paralelnom spoju vodiča, vrijednost ukupnog lanca otpor je jednaka zbroju obrnutih otpora paralelnog vodiča uključen.

Ovaj rezultat je pošteno za bilo koji broj uključenih paralelnog vodiča.

Formule za sekvencijalni i paralelni spoj vodiča omogućuju u mnogim slučajevima kako bi se izračunali otpor složenog lanca koji se sastoji od mnogih otpornika. Na sl. 1.9.3 Dodijeljen je primjer takvog složenog kruga i naznačena je slijed izračuna.

Treba napomenuti da se svi složeni lanci koji se sastoje od dirigenata s različitim otporama mogu se izračunati pomoću formula za serijske i paralelne veze. Na sl. 1.9.4 Prikazan je primjer električnog kruga, koji se ne može izračunati gore navedenom metodom.

) Danas govorimo o mogućim načinima povezivanja otpornika, osobito o sekvencijskoj vezi i paralelne.

Počnimo s obzirom na lance, čiji su elementi povezani slijed, I barem ćemo uzeti u obzir samo otpornike kao elemente lanca u ovom članku, ali pravila koja se odnose na naprezanja i struje na različitim spojevima bit će pošteni za druge elemente. Dakle, prvi lanac, koji ćemo rastaviti kako slijedi:

Ovdje imamo klasični slučaj serijska veza - Dva sukcesivno uključena otpornika. Ali nećemo voziti naprijed i izračunati ukupni otpor lanca, a za početke, razmotriti sve napone i struje. Dakle, prvo pravilo je da struje koje teku u svim vodičima s sekvencijalnom vezom jednaka jedni drugima:

I odrediti opći napon u sekvencijskoj vezi, napon na pojedinačnim elementima mora se sažeti:

U isto vrijeme, softver za naprezanja, otpor i struje u ovom lancu samo su sljedeći omjeri:

Tada će biti moguće koristiti sljedeći izraz za izračun općeg napona:

No, za opći stres, Zakon o / o / o /

Ovdje je ukupni otpor lanca, koji se temelji na dvije formule za opći napon, je:

Dakle, s sekvencijalnim priključkom otpora, otpor ukupne lanca će biti jednak zbroju otpora svih vodiča.

Na primjer, za sljedeći lanac:

Opći otpor će biti jednak:

Broj elemenata vrijednosti nema, pravilo kojom ćemo odrediti ukupni otpor će raditi u svakom slučaju 🙂 i ako je s sekvencijalnom povezivanjem jednak otpor je jednak (), tada će se totalna lančana otpornost biti:

U ovoj formuli jednaka je broju elemenata lanca.

S konzistentnim spojem otpornika, shvatili smo, premjestimo se na paralelno.

S paralelnom naponom na vodiči su jednaki:

I za struje pravedno slijedeći izraz:

To jest, ukupna struja se razgrana u dvije komponente, a njegova je vrijednost jednaka zbroju svih komponenti. Prema zakonu OHM-a:

Zamijenite ove izraze u općoj trenutnoj formuli:

I prema zakonu OMA struje:

Izjednačavamo ove izraze i dobivamo formulu za ukupnu otpornost lanca:

Ova formula može se zabilježiti nešto drugačije:

Na ovaj način,s paralelnom spoju vodiča, vrijednost ukupnog lanca otpor je jednaka zbroju obrnutih otpora paralelnog vodiča uključen.

Slična situacija će se promatrati s većim brojem vodiča povezanih paralelno:

Osim paralelnih i dosljednih spojeva otpornika, još uvijek postoji mješovita veza, Već je jasno iz imena koje s takvom vezom u lancu postoje otpornici, povezani i paralelno i uzastopno. Evo primjera takvog lanca:

Izračunajmo ukupnu otpornost lanca. Počnimo s otpornijim i - paralelno su povezani. Možemo izračunati ukupni otpor za ove otpornosti i zamijeniti ih u shemi s jednim potpisnikom:

« Fizika - razred 10 »

Što ovisnost o trenutnom toku u vodiču od napona na njemu?
Koja je ovisnost trenutne snage u vodiču od njezine otpornosti?

Iz trenutnog izvora energije se može prenijeti preko žica na uređaje koji konzumiraju energiju: električnu svjetiljku, radio i druge. Za to čineći električni lanci Razne složenosti.

Najjednostavniji i najčešće susrećemo dirigentske veze uključuju sekvencijalne i paralelne spojeve.

Sekvencijalna povezanost vodiča.

Uz sekvencijalnu vezu, električni krug nema grananje. Svi vodiči uključuju u lancu naizmjenično nakon drugog. Slika (15.5, a) prikazuje sekvencijalni spoj dvaju vodiča 1 i 2, nakon što se odupiru R1 i R2, to mogu biti dvije svjetiljke, dva namota električnog motora itd.

Moć struje u oba dirigenata je ista, tj.

I 1 \u003d i 2 \u003d I. (15.5)

U vodičima se električni naboj u slučaju izravne struje ne akumulira, a kroz bilo koji poprečni presjek vodiča tijekom određenog vremena prolazi istu naknadu.

Napon na krajevima lančanog dijela koji se razmatra se od napona na prvom i drugom vodiču:

Primjena Zakona o OHM-u za cijelu web-lokaciju u cjelini i za dijelove s otporima dirigenata R1 i R2, može se dokazati da je ukupni otpor cijelog dijela lanca s sekvencijalnom priključkom:

R \u003d R1 + R2. (15,6)

Ovo pravilo se može primijeniti na bilo koji broj sekvencijalno povezanih vodiča.

Naponi na vodičima i njihov otpor s uzastopnim vezama povezani su s odnosom

Paralelno povezivanje vodiča.

Slika (15,5 b) prikazuje paralelno spajanje dvaju vodiča 1 i 2 otpora R1 i R2. U ovom slučaju, električna struja i grane u dva dijela. Trenutna snaga u prvom i drugom vodiču označena je i 1 i i 2.

Budući da je na mjestu - grananje vodiča (takva se točka naziva čvor) - električni naboj se ne akumulira, a zatim naboj koji dolazi u jedinicu vremena do čvora jednaka je naboji, ostavljajući čvor tijekom isto vrijeme. Stoga,

I \u003d 1 + i 2. (15,8)

Napon u na kraju vodiča, spojen paralelno, jednako je, jer su pričvršćeni na iste točke lanca.

U mreži rasvjete, napon 220 V obično se održava na ovom stresu, izračunate su instrumente koji konzumiraju električnu energiju. Stoga je paralelno povezivanje najčešći način povezivanja različitih potrošača. U tom slučaju, neuspjeh jednog uređaja se ne odražava na radu ostatka, dok s sekvencijalnom priključkom otvara se kvar jednog uređaja. Primjena Zakona o OHM-u za cijelu web-lokaciju u cjelini i za dirigenti otpora dirigent R1 i R2, može se dokazati da je vrijednost inverzacije impedancija AB dio jednaka količini količina, inverzna otpornost pojedinačni vodiči:

Odavde slijedi da za dva dirigenti

Naponi paralelno s spojenim vodičima su jednaki: i 1 R1 \u003d i 2 R2. Stoga,

Skrećemo pozornost na činjenicu da ako u nekim parcelama lanca na kojem postoji konstantna struja, paralelno s jednim od otpornika za povezivanje kondenzatora, struja kroz kondenzator neće ići, lanac na mjestu s kondenzatorom će biti otvoren. Međutim, postojat će napon jednak otporniku između kondenzatora, a punjenje Q \u003d Cu se akumulira na pločama.

Razmislite o lancu otpora R - 2R, nazvani matricom (sl. 15.6).

Na posljednjem (desno) link matrice, napon je podijeljen na pola uslijed jednakosti otpora, na prethodnom vezu, napon je također podijeljen na pola, jer se distribuira između otpornosti otpora R i dva otpori od paralelnih otpornika 2R, itd., Ova ideja - podjela napona - leži na temelju transformacije binarnog koda u konstantan napon, koji je potreban za rad računala.