Beregn total motstand i en krets

Forfatter: John Pratt
Opprettelsesdato: 17 Februar 2021
Oppdater Dato: 1 Juli 2024
Anonim
Indre motstand i batterier
Video: Indre motstand i batterier

Innhold

Det er to måter å koble til elektriske komponenter. Seriekretser er komponenter som er koblet sammen etter hverandre, mens i en parallellkrets er komponenter koblet i parallelle grener. Måten motstandene kobles på, bestemmer hvordan de bidrar til kretsens totale motstand.

Å trå

Metode 1 av 4: Seriekobling

  1. Lær å gjenkjenne en serieforbindelse. En seriekobling er en enkelt sløyfe uten grener. Alle motstander eller andre komponenter er ordnet i rekkefølge.
  2. Legg opp alle motstandene. I en seriekrets er den totale motstanden lik summen av alle motstander. Den samme strømmen går gjennom hver motstand, slik at hver motstand oppfører seg som forventet.
    • For eksempel har en seriekobling en motstand på 2 Ω (ohm), 5 Ω og 7 Ω. Den totale motstanden til kretsen er 2 + 5 + 7 = 14 Ω.
  3. I stedet begynner du med strømstyrken og spenningen. Hvis du ikke vet hva de enkelte motstandsverdiene er, kan du beregne dem med Ohms lov: V = IR eller spenning = strøm x motstand. Det første trinnet er å bestemme strømmen i kretsen og totalspenningen:
    • Strømmen til en seriekrets er den samme på alle punkter i kretsen. Hvis du vet hva strømmen er på et bestemt punkt, kan du bruke den verdien i ligningen.
    • Den totale spenningen er lik spenningen til strømforsyningen (batteri). Det er ikke lik spenningen over en komponent.
  4. Bruk disse verdiene i Ohms lov. Omorganiser V = IR for å løse motstanden: R = V / I (motstand = spenning / strøm). Bruk verdiene som er funnet på denne formelen for å få total motstand.
    • For eksempel drives en seriekrets av et 12 volt batteri, og strømmen er lik 8 ampere. Den totale motstanden over kretsen er da R.T. = 12 volt / 8 ampere = 1,5 ohm.

Metode 2 av 4: Parallell tilkobling

  1. Forstå parallelle kretser. En parallell krets forgrener seg i flere stier, som deretter kommer sammen igjen. Strøm passerer gjennom hver gren av kretsen.
    • Hvis kretsen har motstander på hovedgrenen (før eller etter grenen), eller hvis det er to eller flere motstander på en gren, fortsett med instruksjonene for en kombinert krets.
  2. Beregn motstandens totale motstand i hver gren. Siden hver motstand bare bremser strømmen som går gjennom en gren, har det bare en liten effekt på kretsens totale motstand. Formelen for total motstand R.T. er 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}I stedet begynner du med total strøm og spenning. Hvis du ikke vet verdien på de enkelte motstandene, trenger du verdien av strøm og spenning:
    • I en parallell krets er spenningen over en gren lik den totale spenningen over kretsen. Så lenge du vet spenningen over en gren, kan du fortsette. Den totale spenningen er også lik spenningen til kretsens strømkilde, for eksempel et batteri.
    • I en parallell krets kan strømmen over hver gren være forskjellig. Du har Total nåværende, ellers kan du ikke finne ut hva den totale motstanden er.
  3. Bruk disse verdiene i Ohms lov. Hvis du vet den totale strømmen og spenningen over hele kretsen, kan du finne den totale motstanden ved hjelp av Ohms lov: R = V / I.
    • For eksempel har en parallell krets en spenning på 9 volt og en strøm på 3 ampere. Den totale motstanden R.T. = 9 volt / 3 ampere = 3 Ω.
  4. Vær oppmerksom på grener med null motstand. Hvis en gren av en parallell krets ikke har motstand, vil all strøm strømme gjennom den grenen. Motstanden til kretsen er da null ohm.
    • I praktiske bruksområder betyr dette vanligvis at en motstand slutter å virke eller blir forbigått (kortsluttet) slik at høyere strøm kan skade andre deler av kretsen.

Metode 3 av 4: Kombinert krets

  1. Del kretsen din i serie- og parallellforbindelser. En kombinert krets har et antall komponenter som er koblet i serie (den ene bak den andre), og andre komponenter som er koblet parallelt (i forskjellige grener). Se etter deler av diagrammet som kan forenkles i serie- eller parallelle tilkoblinger. Sirkel hver av disse brikkene for å hjelpe deg med å huske dem.
    • For eksempel har en krets en motstand på 1 Ω og en motstand på 1,5 Ω koblet i serie. Etter den andre motstanden deler kretsen seg i to parallelle grener, en med en 5 Ω motstand og den andre med en 3 Ω motstand.
      Sirkel de to parallelle grenene for å skille dem fra resten av kretsen.
  2. Se etter motstanden til hver parallelle seksjon. Bruk formelen for parallell motstand 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}Forenkle diagrammet ditt. Når du har funnet den totale motstanden til en parallell seksjon, kan du krysse av hele den delen i diagrammet ditt. Behandle den delen som en enkelt ledning med en motstand lik verdien du fant.
    • I eksemplet ovenfor kan du ignorere de to grenene og tenke på dem som en 1,875 Ω motstand.
  3. Legg seriemotstandene sammen. Når du har byttet ut hver parallellkrets med en enkelt motstand, bør diagrammet ditt være en enkelt sløyfe: en seriekrets. Den totale motstanden til en seriekrets er lik summen av alle individuelle motstander, så bare legg dem sammen for å få svaret.
    • Det forenklede diagrammet har en 1 Ω motstand, 1,5 Ω motstand og 1,875 Ω seksjonen du nettopp har beregnet. Disse er alle koblet i serie, så R.T.=1+1,5+1,875=4,375{ displaystyle R_ {T} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375}Bruk Ohms lov for å finne de ukjente verdiene. Hvis du ikke vet hva motstanden er i en bestemt komponent i kretsen din, kan du se etter en måte å beregne den likevel. Hvis du vet hva spenningen V og strømmen I er over den komponenten, kan du bestemme dens motstand med Ohms lov: R = V / I.

Metode 4 av 4: Kraftformler

  1. Lær formelen for kraft. Kraft er i hvilken grad kretsen forbruker energi og i hvilken grad den leverer energi til det som driver kretsen (for eksempel en lampe). Den totale effekten til en krets er lik produktet av den totale spenningen og den totale strømmen. Eller i form av en ligning: P = VI.
    • Husk at når du løser dette for total motstand, trenger du kretsens totale effekt. Det er ikke nok bare å kjenne kraften som går gjennom en komponent.
  2. Bestem motstanden ved hjelp av strøm og strøm. Hvis du kjenner disse verdiene, kan du kombinere de to formlene for å finne motstanden:
    • P = VI (effekt = spenning x strøm)
    • Ohms lov forteller oss at V = IR.
    • Erstatt IR med V i den første formelen: P = (IR) I = IR.
    • Omorganiser for å bestemme motstanden: R = P / I.
    • I en seriekrets er strømmen over en komponent den samme som totalstrømmen. Dette gjelder ikke en parallell forbindelse.
  3. Bestem motstanden ved hjelp av kraft og spenning. Hvis du bare vet kraften og spenningen, kan du bruke samme tilnærming for å bestemme motstanden. Ikke glem å bruke full spenning over kretsen eller spenningen til batteriet som driver kretsen:
    • P = VI
    • Omorganisere Ohms lov til I: I = V / R.
    • Erstatt V / R med I i kraftformelen: P = V (V / R) = V / R.
    • Omorganiser formelen for å løse motstanden: R = V / P.
    • I en parallell krets er spenningen over en gren den samme som den totale spenningen. Dette gjelder ikke for en seriekobling: spenningen over en komponent er ikke lik den totale spenningen.

Tips

  • Effekt måles i watt (W).
  • Spenningen måles i volt (V).
  • Strømmen måles i ampere (A) eller i milliampere (mA). 1 ma = 1103{ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}A = 0,001 A.
  • Kraften P som brukt i disse formlene refererer til det direkte målet på kraften på et bestemt tidspunkt. Hvis kretsen bruker vekselstrøm (AC), endres strømmen kontinuerlig. Elektrikere beregner gjennomsnittseffekten til vekselstrømskretser med formelen P.gjennomsnitt = VIcosθ, hvor cosθ er effektfaktoren til kretsen.