Содержание

• Шагать
• Часть 1 из 4: Понимание базовой терминологии
• Часть 2 из 4: Определите полный ток последовательной цепи
• Часть 3 из 4: Расчет общего тока в параллельных цепях
• Часть 4 из 4: Решение примера с параллельными цепями
• Советы
• Условия

Самый простой способ представить последовательное соединение - это цепочка компонентов. Компоненты добавляются последовательно и выравниваются. Есть только один путь, по которому могут течь электроны и приземления. Как только вы получите общее представление о том, что влечет за собой последовательное соединение, вы можете узнать, как рассчитать общий ток.

Шагать

Часть 1 из 4: Понимание базовой терминологии

1. Ознакомьтесь с тем, что такое поток. Ток - это движение электрически заряженных носителей, таких как электроны, ток заряда в единицу времени. Но что такое заряд и что такое электрон? Электрон - это отрицательно заряженная частица. Заряд - это свойство вещества, используемое для обозначения положительного или отрицательного заряда чего-либо. Подобно магнитам, одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а разные заряды притягиваются.
   • Мы можем проиллюстрировать это с помощью воды. Вода состоит из молекулы H2O, которая обозначает связь из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Мы знаем, что атом кислорода и два атома водорода вместе составляют молекулу воды (H2O).
   • Текущая вода состоит из миллионов и миллионов этих молекул. Мы можем сравнить протекающее количество воды с электрическим током; молекула с электроном; и заряд с атомами.
2. Разберитесь, к чему относится напряжение. Напряжение - это «сила», управляющая током. Чтобы лучше проиллюстрировать напряжение, мы используем в качестве примера аккумулятор. Внутри батареи происходит серия химических реакций, в результате которых на положительном полюсе батареи накапливаются электроны.
   • Теперь, если мы присоединим положительную точку соединения среды (например, провода) к отрицательной клемме батареи, то электроны начнут двигаться, удаляясь друг от друга, потому что, как мы упоминали ранее, равные заряды отталкивают друг друга.
   • Кроме того, из-за закона сохранения заряда (который гласит, что суммарный заряд изолированной системы должен оставаться неизменным), электроны будут пытаться сбалансировать заряды, переходя от более высокой концентрации электронов к более низкой концентрации. Или соответственно от положительного полюса к отрицательному.
   • Это движение создает разность потенциалов на каждом из концов, которую мы теперь можем назвать напряжением.
3. Знайте, что такое сопротивление. С другой стороны, сопротивление - это сопротивление определенных элементов потоку заряда.
   • Резисторы - это элементы со значительным сопротивлением. Они размещаются в определенных местах цепи или цепи, чтобы регулировать поток заряда или электронов.
   • Если нет резисторов, электроны не будут регулироваться, и оборудование может быть перезаряжено и повреждено или загореться от перегрева.

Часть 2 из 4: Определите полный ток последовательной цепи

1. Определяет полное сопротивление цепи. Представьте себе соломинку, которая заставляет вас пить. Сожмите его несколькими пальцами. Что ты заметил? Поток воды уменьшится. Сжатие образует сопротивление. Ваши пальцы блокируют воду (которая представляет собой поток). Поскольку сжатие происходит по прямой линии, оно происходит последовательно. Из этого примера следует общее сопротивление последовательно включенных резисторов:
   • R (всего) = R1 + R2 + R3
2. Определите полное напряжение резистора. Обычно общее напряжение уже будет дано, но в тех случаях, когда даны индивидуальные напряжения, мы можем использовать следующее уравнение:
   • V (всего) = V1 + V2 + V3
   • Но почему это так? Опять же, используя аналогию с соломой, что вы ожидаете, когда сжимаете соломинку? Тогда потребуется больше усилий, чтобы пропустить воду через соломинку. Общее усилие, которое вы должны приложить, создается за счет индивидуального усилия, необходимого для отдельных зажимов.
   • Требуемая «сила» называется напряжением, потому что она управляет потоком воды. Следовательно, вполне естественно, что полное напряжение получается путем сложения отдельных напряжений на каждом резисторе.
3. Рассчитайте общий ток в системе. Снова используя аналогию с соломой: изменилось ли что-нибудь в количестве воды, даже если вы сжали соломинку? Нет. Хотя скорость, с которой вы глотали воду, изменилась, количество воды, которое вы могли выпить, осталось прежним. И если вы посмотрите более внимательно на количество воды, поступающей и уходящей, то узлы будут такими же, потому что скорость воды постоянна, поэтому мы можем сказать, что:
   • I1 = I2 = I3 = I (всего)
4. Помните закон Ома. Но тебя еще нет! Помните, что у нас нет этих данных, но мы можем использовать закон Ома, соотношение напряжения, тока и сопротивления:
   • V = ИК
5. Попробуйте проработать пример. Три резистора R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 9 Ом подключены последовательно. В цепи напряжение 2,5В. Рассчитайте полный ток в цепи. Сначала рассчитаем полное сопротивление:
   • R (всего) = 10 Ом R2 + 2 Ом R3 + 9 Ом
   • Таким образом R (всего) = 21 Ом
6. Используйте закон Ома, чтобы рассчитать полный ток:
   • V (всего) = I (всего) x R (всего)
   • I (всего) = V (всего) / R (всего)
   • I (общий) = 2,5 В / 21 Ом
   • I (общий) = 0,1190 А.

Часть 3 из 4: Расчет общего тока в параллельных цепях

1. Разберитесь, что такое параллельная цепь. Как следует из названия, параллельная цепь состоит из компонентов, расположенных параллельно. При этом используется несколько проводов, создающих пути для прохождения тока.
2. Рассчитайте общее напряжение. Поскольку мы уже рассмотрели различные термины в предыдущем разделе, теперь мы можем перейти непосредственно к расчетам. Например, возьмем трубу с двумя ответвлениями разного диаметра. Нужно ли использовать неравные силы в каждой из трубок, чтобы вода текла по обеим трубкам? Нет. Энергии достаточно только для того, чтобы вода текла. Следовательно, используя аналогию, согласно которой вода - это ток, а сила - это напряжение, мы можем сказать, что:
   • V (всего) = V1 + V2 + V3
3. Рассчитайте общее сопротивление. Предположим, вы хотите отрегулировать воду, протекающую по обеим трубкам. Как перекрыть трубы? Вы просто помещаете блок в каждую ветку или несколько блоков последовательно, чтобы иметь возможность контролировать поток воды? Вам придется сделать последнее. Та же аналогия применима к резисторам. Резисторы, включенные последовательно, регулируют ток намного лучше, чем подключенные параллельно. Уравнение для полного сопротивления в параллельной цепи:
   • 1 / R (всего) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Рассчитайте общий расход. Возвращаясь к нашему примеру, вода, которая течет от источника к развилке, разделяется. То же самое и с электроэнергией. Поскольку существует несколько путей, по которым может течь заряд, можно сказать, что он был разделен. Пути не обязательно получают одинаковое количество заряда. Это зависит от сопротивления и материалов компонентов в каждой ветви. Следовательно, уравнение полного тока представляет собой просто сумму всех значений тока на всех путях:
   • I (всего) = I1 + I2 + I3
   • Конечно, мы пока не можем использовать это, потому что мы еще не знаем отдельные токи. В этом случае также можно использовать закон Ома.

Часть 4 из 4: Решение примера с параллельными цепями

1. Попробуй на примере. 4 резистора разделены на две ветви или пути, соединенные параллельно. В ветви 1 мы находим R1 = 1 Ом и R2 = 2 Ом, а во второй ветви мы находим R3 = 0,5 Ом и R4 = 1,5 Ом. Резисторы в каждой контактной площадке подключены последовательно. Приложенное напряжение на ветви 1 составляет 3 В. Определяет полный ток.
2. Сначала определите общее сопротивление. Поскольку резисторы в каждой ветви подключены последовательно, мы собираемся сначала определить общее сопротивление на каждой ветви.
   • R (всего 1 и 2) = R1 + R2
   • R (всего 1 и 2) = 1 Ом + 2 Ом
   • R (всего 1 и 2) = 3 Ом
   • R (всего 3 и 4) = R3 + R4
   • R (всего 3 и 4) = 0,5 Ом + 1,5 Ом
   • R (всего 3 и 4) = 2 Ом
3. Введите это в уравнение для параллельного подключения. Теперь, поскольку ветви соединены параллельно, мы собираемся использовать уравнение для параллельного соединения
   • (1 / R (всего)) = (1 / R (всего 1 и 2)) + (1 / R (всего 3 и 4))
   • (1 / R (всего)) = (1/3 Ом) + (1/2 Ом)
   • (1 / R (всего)) = ⅚
   • R (всего) = 1,2 Ом
4. Определите полное напряжение. Теперь рассчитайте общее напряжение. Поскольку полное напряжение равно каждому отдельному напряжению:
   • V (всего) = V1 = 3 В.
5. Используйте закон Ома, чтобы определить полный ток. Теперь мы можем рассчитать полный ток, используя закон Ома.
   • V (всего) = I (всего) x R (всего)
   • I (всего) = V (всего) / R (всего)
   • I (общий) = 3 В / 1,2 Ом
   • I (общий) = 2,5 А.

Советы

• Общее сопротивление параллельной цепи всегда меньше, чем у ЛЮБОГО отдельного резистора.

Условия

• Цепь - состоящая из компонентов (таких как резисторы, конденсаторы и катушки), соединенных проводами, по которым может течь ток.
• Резисторы - компоненты, которые могут уменьшать или сопротивляться току
• Ток - протекание заряда по проводам; блок Ампер (А)
• Напряжение - работа на единицу нагрузки; Единица Напряжение (В)
• Сопротивление - мера сопротивления компонента электрическому току; единица Ом (Ом)