Innhold

• Å trå
• Del 1 av 4: Forstå den grunnleggende terminologien
• Del 2 av 4: Bestem den totale strømmen til en seriekrets
• Del 3 av 4: Beregning av total strøm i parallelle kretser
• Del 4 av 4: Løse et eksempel med parallelle kretser
• Tips
• Vilkår

Den enkleste måten å forestille seg en seriekobling er som en kjede av komponenter. Komponentene tilsettes sekvensielt og justeres. Det er bare en vei elektronene og landingene kan strømme gjennom. Når du har en grunnleggende ide om hva en serieforbindelse innebærer, kan du lære å beregne totalstrømmen.

Å trå

Del 1 av 4: Forstå den grunnleggende terminologien

1. Gjør deg kjent med hva flyt er. Strøm er bevegelsen til elektrisk ladede bærere som elektroner, strømmen til ladningen per tidsenhet. Men hva er ladning og hva er et elektron? Et elektron er en negativt ladet partikkel. En ladning er en egenskap av materie som brukes til å indikere om noe er positivt eller negativt ladet. Som magneter frastøter like ladninger hverandre, og forskjellige ladninger tiltrekker hverandre.
   • Vi kan illustrere dette med vann. Vann består av molekylet H2O - som står for en binding av 2 atomer hydrogen og 1 atom oksygen. Vi vet at oksygenatomet og to hydrogenatomer sammen utgjør et vannmolekyl (H2O).
   • Strømmende vann består av millioner og millioner av dette molekylet. Vi kan sammenligne den flytende mengden vann med elektrisk strøm; molekylet med et elektron; og ladningen med atomene.
2. Forstå hva spenning refererer til. Spenning er "kraften" som driver strømmen. For å illustrere spenningen best, bruker vi batteriet som et eksempel. Inni i et batteri er det en serie kjemiske reaksjoner som får elektroner til å bygge seg opp i den positive polen på batteriet.
   • Nå hvis vi fester det positive tilkoblingspunktet til et medium (f.eks. En ledning) til den negative terminalen på batteriet, vil elektronene begynne å bevege seg for å bevege seg fra hverandre, fordi, som vi nevnte tidligere, like ladninger frastøter hverandre.
   • I tillegg, på grunn av loven om bevaring av ladning (som sier at nettoladningen til et isolert system må forbli den samme), vil elektronene prøve å balansere ladningene ved å bevege seg fra den høyere konsentrasjonen av elektroner til den lavere konsentrasjonen. fra henholdsvis positiv pol og negativ pol.
   • Denne bevegelsen skaper en potensiell forskjell i hver av endene, som vi nå kan kalle en spenning.
3. Vet hva motstand er. Motstand, derimot, er motstanden til visse elementer mot ladningen.
   • Motstander er elementer med betydelig motstand. De er plassert på bestemte steder i en krets eller krets for å regulere strømmen av ladningen eller elektronene.
   • Hvis det ikke er noen motstander, vil ikke elektronene bli regulert, og utstyret kan være overladet og skadet, eller ta fyr etter overoppheting.

Del 2 av 4: Bestem den totale strømmen til en seriekrets

1. Bestemmer den totale motstanden til kretsen. Se for deg et sugerør som får deg til å drikke. Klem det med flere fingre. Hva legger du merke til? Strømmen av vannet vil avta. Klemingen danner en motstand. Fingrene dine blokkerer vannet (som representerer strømmen). Siden klemingen skjer i en rett linje, foregår den i serie. Fra dette eksemplet følger den totale motstanden til motstandene i serie:
   • R (totalt) = R1 + R2 + R3
2. Bestem den totale spenningen til motstanden. Vanligvis vil den totale spenningen allerede være gitt, men i de tilfeller der individuelle spenninger er gitt, kan vi bruke følgende ligning:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
   • Men hvorfor er dette slik? Igjen ved hjelp av halm-analogien, hva forventer du at vil skje når du klemmer halmen? Da krever det mer innsats for å få vann gjennom sugerøret. Den totale innsatsen du må gjøre produseres av den individuelle kraften som kreves for de enkelte nypene.
   • Den "kraften" den tar kalles spenning, fordi den driver vannstrømmen. Derfor er det bare naturlig at den totale spenningen kommer fra å legge til de individuelle spenningene over hver motstand.
3. Beregn den totale strømmen over systemet. Igjen ved bruk av halm-analogien: Har noe endret seg i vannmengden selv om du presset halmen? Nei. Selv om hastigheten du inntok vannet endret seg, var mengden vann du kunne drikke være den samme. Og hvis du ser nærmere på hvor mye vann som kommer inn og ut, er klemmene de samme, fordi vannets hastighet er konstant, så vi kan si at:
   • I1 = I2 = I3 = I (totalt)
4. Husk Ohms lov. Men du er ikke der ennå! Husk at vi ikke har noen av disse dataene, men vi kan bruke Ohms lov, forholdet mellom spenning, strøm og motstand:
   • V = IR
5. Prøv å finne et eksempel. Tre motstander, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω og R3 = 9Ω er koblet i serie. En spenning på 2,5V er på kretsen. Beregn den totale strømmen i kretsen. La oss først beregne den totale motstanden:
   • R (totalt) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Og dermed R (total) = 21 Ω
6. Bruk Ohms lov til å beregne den totale strømmen:
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (totalt) = 0,1190 A.

Del 3 av 4: Beregning av total strøm i parallelle kretser

1. Forstå hva en parallell krets er. Som navnet antyder, består en parallell krets av komponenter arrangert på en parallell måte. Dette bruker flere ledninger, og skaper baner for å lede strøm.
2. Beregn totalspenningen. Siden vi allerede har dekket de forskjellige begrepene i forrige avsnitt, kan vi nå gå videre til beregningene. Ta for eksempel et rør med to grener, hver med forskjellig diameter. For at vannet skal kunne strømme i begge rørene, må du bruke forskjellige krefter i hvert av rørene? Nei. Du trenger bare nok kraft for å få vannet til å strømme. Derfor, ved å bruke analogien om at vannet er strømmen og kraften er spenningen, kan vi si at:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
3. Beregn total motstand. Anta at du vil regulere vannet som strømmer gjennom begge rørene. Hvordan blokkerer du rørene? Plasser du bare en blokk i hver gren, eller plasserer du flere blokker på en påfølgende måte for å kunne kontrollere vannstrømmen? Du må gjøre det siste. Den samme analogien gjelder motstander. Motorer som er koblet i serie, regulerer strømmen mye bedre enn de som er ordnet parallelt. Ligningen for total motstand i en parallell krets er:
   • 1 / R (totalt) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Beregn den totale flyten. Når vi kommer tilbake til vårt eksempel, er vannet som strømmer fra kilden til gaffelen delt. Det samme gjelder elektrisk kraft. Siden det er flere baner som ladning kan strømme gjennom, kan du si at den er delt opp. Stiene mottar ikke nødvendigvis like mye kostnad. Det avhenger av motstanden og materialene til komponentene i hver gren. Derfor er den totale strømligningen bare summen av all strøm i alle baner:
   • I (total) = I1 + I2 + I3
   • Selvfølgelig kan vi ikke bruke dette ennå, fordi vi ennå ikke kjenner de enkelte strømningene. I dette tilfellet kan også Ohms lov brukes.

Del 4 av 4: Løse et eksempel med parallelle kretser

1. Prøv et eksempel. Fire motstander er delt inn i to grener eller stier som er koblet parallelt. I gren 1 finner vi R1 = 1 Ω og R2 = 2 Ω, og i gren to finner vi R3 = 0,5 Ω og R4 = 1,5 Ω. Motstandene i hver pute er koblet i serie. Den påførte spenningen over gren 1 er 3 V. Bestemmer totalstrømmen.
2. Først bestemme total motstand. Siden motstandene i hver gren er koblet i serie, skal vi først bestemme den totale motstanden over hver gren.
   • R (totalt 1 og 2) = R1 + R2
   • R (totalt 1 & 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (totalt 1 og 2) = 3 Ω
   • R (totalt 3 og 4) = R3 + R4
   • R (totalt 3 & 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (totalt 3 og 4) = 2 Ω
3. Skriv dette inn i ligningen for parallellforbindelsen. Nå, siden grenene er koblet parallelt, skal vi bruke ligningen for en parallell forbindelse
   • (1 / R (total)) = (1 / R (total 1 & 2)) + (1 / R (total 3 & 4))
   • (1 / R (total)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (totalt)) = ⅚
   • R (total) = 1,2 Ω
4. Bestem den totale spenningen. Beregn nå totalspenningen. Siden den totale spenningen er lik hver enkelt spenning:
   • V (total) = V1 = 3 V.
5. Bruk Ohms lov til å bestemme den totale strømmen. Nå kan vi beregne den totale strømmen ved hjelp av Ohms lov.
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (totalt) = 2,5 A.

Tips

• Den totale motstanden til en parallell krets er alltid mindre enn ALLE individuelle motstander.

Vilkår

• Krets - bestående av komponenter (som motstander, kondensatorer og spoler) forbundet med ledninger, gjennom hvilke strøm kan strømme.
• Motstander - komponenter som kan redusere eller motstå strøm
• Strøm - strømmen av ladning gjennom ledningene; enhet Ampere (A)
• Spenning - arbeid per lastenhet; Enhetsspenning (V)
• Motstand - måling av motstanden til en komponent mot den elektriske strømmen; enhet Ohm (Ω)