Efni.

• Barnarúm
• Skref
• 1. hluti af 3: Samhliða hringrásir
• 2. hluti af 3: Keðjudæmi
• 3. hluti af 3: Viðbótarútreikningar
• Ábendingar

Í samhliða hringrás eru viðnámarnir tengdir þannig að rafstraumurinn í hringrásinni skiptist og fer í gegnum viðnám á sama tíma (berðu þetta saman við þjóðveg sem klofnar í tvo samsíða vegi og skiptir flæði bíla í tveir lækir sem hreyfast samhliða hver öðrum). Í þessari grein munum við sýna þér hvernig á að reikna spennu, amper og viðnám í samhliða hringrás.

Barnarúm

• Formúla til að reikna út heildarviðnám R_T í samhliða hringrás: /_RT = /_R1 + /_R2 + /_R3 + ...
• Spennan í samhliða hringrásinni er sú sama við hvern þátt hennar: V_T = V₁ = V₂ = V₃ = ...
• Formúla til að reikna út heildarstrauminn í samhliða hringrásinni: I_T = Ég₁ + Ég₂ + Ég₃ + ...
• Lögmál Ohms: V = IR

Skref

1. hluti af 3: Samhliða hringrásir

1. 1 Skilgreining. Samhliða hringrás er hringrás þar sem straumur rennur samtímis frá punkti A til punkts B í gegnum nokkra þætti hringrásarinnar (það er að rafeindastraumur skiptist í nokkra flæði sem í lok hringrásarinnar eru aftur sameinaðir í einn flæði). Í flestum verkefnum þar sem samhliða hringrás er til staðar þarftu að reikna út spennu, viðnám og amper.
   • Frumefni tengd samhliða eru á aðskildum greinum hringrásarinnar.
2. 2 Núverandi styrkur og viðnám í samsíða hringrásum. Ímyndaðu þér hraðbraut með nokkrum akreinum, hver með eftirlitsstöð sem hægir á hreyfingu bíla. Með því að byggja nýja braut eykur þú hraðann (jafnvel þótt þú setjir eftirlitsstöð á þessa braut). Sömuleiðis með samhliða hringrás - með því að bæta við nýrri grein, muntu draga úr heildarviðnámi hringrásarinnar og auka rafstyrkinn.
3. 3 Heildarstraumurinn í samhliða hringrás er jöfn summa straumsins í hverjum þætti þessa hringrásar. Það er, ef þú þekkir strauminn við hvern viðnám skaltu bæta þessum straumum við til að finna heildarstrauminn í samhliða hringrásinni: I_T = Ég₁ + Ég₂ + Ég₃ + ...
4. 4 Heildarviðnám í samhliða hringrás. Það er reiknað með formúlunni: /_RT = /_R1 + /_R2 + /_R3 + ..., þar sem R1, R2 og svo framvegis eru viðnám samsvarandi þátta (viðnám) þessa hringrásar.
   • Til dæmis, samhliða hringrás inniheldur tvo viðnám, hver með viðnám 4 ohm. /_RT = /4 + /4 → /_RT = / 2 → R_T = 2 ohm. Það er, heildarviðnám samhliða hringrásar með tveimur frumefnum, þar sem viðnám er jafnt, er helmingur viðnáms hvers viðnáms.
   • Ef einhver útibú samhliða hringrásarinnar hefur enga mótstöðu (0 Ohm), þá fer allur straumurinn í gegnum þessa grein.
5. 5 Spenna. Spenna er munurinn á rafmagni milli tveggja punkta í rafrás. Þar sem hér er litið til tveggja punkta án þess að taka tillit til leiðar straumhreyfingar meðfram hringrásinni er spennan í samhliða hringrásinni sú sama við hvern þátt þessa hringrásar, það er: V_T = V₁ = V₂ = V₃ = ...
6. 6 Reiknaðu gildi hins óþekkta samkvæmt lögum Ohms. Lögmál Ohms lýsir sambandinu milli spennu V, núverandi I og viðnáms R: V = IR... Ef þú þekkir gildi tveggja stærða úr þessari formúlu geturðu fundið gildi þriðja magnsins.
   • Þú getur beitt lögum Ohms á alla hringrásina (V = I_TR_T) eða fyrir eina grein þessarar keðju (V = I₁R₁).

2. hluti af 3: Keðjudæmi

1. 1 Teiknaðu töflu til að auðvelda lausn vandans, sérstaklega ef þú þekkir ekki gildi nokkurra magna í einu í tiltekinni samhliða hringrás. Lítum á dæmi um rafrás með þremur samhliða greinum. Vinsamlegast athugið að hér merkja útibúin viðnám með viðnám R1, R2, R3.
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V					IN
   Ég					EN
   R					Ohm

2. 2 Fylltu út gildin sem þér eru gefin í töflunni. Til dæmis er rafhlaða tengd við rafrásina, en spennan er 12 V. Hringrásin inniheldur þrjár samhliða greinar með viðnám 2 ohm, 4 ohm, 9 ohm.
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V				12	IN
   Ég					EN
   R	2	4	9		Ohm

3. 3 Fylltu út spennugildi fyrir hvern hringrásareining. Mundu að heildarspennan í samhliða hringrásinni og spennan yfir hverja viðnám í þeirri hringrás er jöfn.
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V	12	12	12	12	IN
   Ég					EN
   R	2	4	9		Ohm

4. 4 Reiknaðu strauminn yfir hvern viðnám með því að nota lögmál Ohms. Þar sem nú eru tvö gildi í hverjum dálki í töflunni þinni geturðu auðveldlega reiknað þriðja gildið með því að nota lögmál Ohms: V = IR. Í dæminu okkar þarftu að finna núverandi styrk, svo endurskrifaðu lögmálsformúlu Ohms sem hér segir: I = V / R
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V	12	12	12	12	IN
   Ég	12/2 = 6	12/4 = 3	12/9 = ~1,33		EN
   R	2	4	9		Ohm

5. 5 Reiknaðu heildarstyrkinn. Mundu að heildarstraumurinn í samhliða hringrás er jafn summa straumanna í hverjum þætti þessa hringrásar.
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V	12	12	12	12	IN
   Ég	6	3	1,33	6 + 3 + 1,33 = 10,33	EN
   R	2	4	9		Ohm

6. 6 Reiknaðu heildarviðnám. Gerðu þetta á einn af tveimur vegu. Eða notaðu formúluna /_RT = /_R1 + /_R2 + /_R3, eða lögmálsformúlu Ohms: R = V / I.
   

   	R1	R2	R3	Almennt	Einingar
   V	12	12	12	12	IN
   Ég	6	3	1.33	10,33	EN
   R	2	4	9	12 / 10,33 = ~1,17	Ohm

3. hluti af 3: Viðbótarútreikningar

1. 1 Reiknaðu núverandi afl með formúlunni: P = IV. Ef þér er gefið afl straumsins í hverjum hluta hringrásarinnar, þá er heildaraflið reiknað með formúlunni: P_T = P₁ + Bls₂ + Bls₃ + ....
2. 2 Reiknaðu heildarviðnám í samhliða hringrás með tveimur fótum (tveimur viðnám).
   • R_T = R₁R₂ / (R₁ + R₂)
3. 3 Finndu heildarviðnám í samhliða hringrásinni ef viðnám allra viðnámanna er það sama: R_T = R₁ / N, þar sem N er fjöldi mótspyrna í hringrásinni.
   • Til dæmis, ef það eru tveir viðnám í samhliða hringrás með sömu mótstöðu, þá verður heildarviðnám hringrásarinnar helmingur viðnáms eins viðnáms. Ef það eru átta eins viðnám í hringrásinni, þá verður heildarviðnám átta sinnum minna en viðnám eins viðnáms.
4. 4 Reiknaðu magnstyrkinn yfir hvern viðnám ef spennan er ekki þekkt. Þetta er hægt að gera með Kirchhoff reglunni. Þú þarft að reikna út viðnám hvers viðnáms og heildarstrauminn í hringrásinni.
   • Tveir viðnám samhliða: I₁ = Ég_TR₂ / (R₁ + R₂)
   • Nokkrir (fleiri en tveir) viðnám í samhliða hringrás. Í þessu tilfelli, til að reikna út I₁ finna heildarviðnám allra mótstöðu nema R₁... Til að gera þetta, notaðu formúluna til að reikna út heildarviðnám í samhliða hringrásinni. Notaðu síðan reglu Kirchhoff með því að skipta út R₂ verðmæti sem berast.

Ábendingar

• Í samhliða hringrás er spennan sú sama yfir alla mótstöðu.
• Kannski er lögmál Ohms lögð til kynna með eftirfarandi formúlu: E = IR eða V = AR. Það eru aðrar tilnefningar fyrir magn, en kjarni laga Ohms breytist ekki.
• Heildarviðnám er oft nefnt jafngildi viðnáms.
• Ef þú ert ekki með reiknivél skaltu finna heildarviðnám með því að nota R gildi₁, R.₂ og svo framvegis, frekar vandræðalegt. Þess vegna skaltu nota lögmál Ohms.
• Ef samhliða raðrás er gefin í vandamálinu skaltu gera útreikninga fyrir samhliða hluta þess og síðan fyrir raðrásina sem myndast.