Mga walang sanga at branched na linear electrical circuit na may iisang supply

Kung ang isang malaking bilang ng mga passive na elemento kasama ang isang pinagmulan ng e. atbp. c. bumuo ng isang electric circuit, ang kanilang pagkakabit ay maaaring gawin sa iba't ibang paraan. Mayroong mga sumusunod na tipikal na scheme para sa mga naturang koneksyon.

Serial na koneksyon ng mga elemento Ito ang pinakasimpleng koneksyon. Sa koneksyon na ito, ang parehong kasalukuyang dumadaloy sa lahat ng mga elemento ng circuit. Ayon sa scheme na ito, alinman sa lahat ng mga passive na elemento ng circuit ay maaaring konektado, at pagkatapos ay ang circuit ay magiging single-circuit na walang branch (Fig. 1., a), o bahagi lamang ng mga elemento ng multi-circuit circuit ang maaaring konektado.

Kung ang n elemento ay konektado sa serye kung saan ang parehong kasalukuyang I ay dumadaloy, kung gayon ang boltahe sa mga terminal ng circuit ay magiging katumbas ng kabuuan ng boltahe na bumaba sa n elemento na konektado sa serye, i.e.

o:

kung saan ang Rek ay ang katumbas na circuit resistance.

Samakatuwid, ang katumbas na paglaban ng mga passive na elemento na konektado sa serye ay katumbas ng kabuuan ng mga resistensya ng mga elementong ito... Ang electrical scheme (Fig.1, a) maaaring ipakita ang isang katumbas na circuit (Larawan 1, b), na binubuo ng isang elemento na may katumbas na pagtutol Rek

kanin. 1. Scheme ng serial connection ng mga linear na elemento (a) at ang katumbas nitong scheme (b)

Kapag kinakalkula ang isang circuit na may mga elemento na konektado sa serye sa isang naibigay na boltahe ng pinagmumulan ng kapangyarihan at mga resistensya ng mga elemento, ang kasalukuyang sa circuit ay kinakalkula ayon sa batas ng Ohm:

Pagbaba ng boltahe sa kabuuan ng kth na elemento

nakasalalay hindi lamang sa paglaban ng elementong ito, kundi pati na rin sa katumbas na paglaban ng Rek, iyon ay, sa paglaban ng iba pang mga elemento ng circuit. Ito ay isang makabuluhang kawalan ng serial connection ng mga elemento. Sa paglilimita ng kaso, kapag ang paglaban ng anumang elemento ng circuit ay naging katumbas ng infinity (bukas na circuit), ang kasalukuyang sa lahat ng mga elemento ng circuit ay nagiging zero.

Dahil, kapag konektado sa serye, ang kasalukuyang sa lahat ng mga elemento ng circuit ay pareho, ang ratio ng pagbaba ng boltahe sa mga elemento ay katumbas ng ratio ng mga resistensya ng mga elementong ito:

Parallel na koneksyon ng mga elemento - ito ay isang koneksyon kung saan ang parehong boltahe ay inilalapat sa lahat ng mga elemento ng circuit. Ayon sa parallel na scheme ng koneksyon, alinman sa lahat ng mga passive na elemento ng circuit (Larawan 2, a) o bahagi lamang ng mga ito ay maaaring konektado. Ang bawat parallel na konektadong elemento ay bumubuo ng isang hiwalay na sangay. Samakatuwid, ang circuit na may parallel na koneksyon ng mga elemento na ipinapakita sa Fig. 2, a, bagaman ito ay isang simpleng circuit (dahil naglalaman lamang ito ng dalawang node), ito ay sa parehong oras na branched.

kanin. 2. Scheme ng parallel connection ng mga linear na elemento (a) at ang katumbas nitong scheme (b)

Sa bawat parallel na sangay, ang kasalukuyang

kung saan ang Gk ay ang conductivity ng kth branch.

Mula sa Ang unang batas ni Kirchhoff

o

kung saan ang Gec ay ang katumbas na circuit conductance.

Samakatuwid, kapag ang mga passive na elemento ay konektado sa parallel, ang kanilang katumbas na conductance ay katumbas ng kabuuan ng conductances ng mga elementong ito... Ang katumbas na conductance ay palaging mas malaki kaysa sa conductance ng anumang bahagi ng parallel na mga sanga. Ang katumbas na kondaktibiti GEK ay tumutugma sa katumbas na pagtutol Rek = 1 / Gek.

Pagkatapos ay ang katumbas na circuit na ipinapakita sa Fig. 2, a, ay magkakaroon ng form na ipinapakita sa fig. 2, b. Ang kasalukuyang nasa walang sanga na bahagi ng circuit na may parallel na koneksyon ng mga elemento ay maaaring matukoy mula sa circuit na ito ayon sa batas ng Ohm:

Samakatuwid, kung ang boltahe ng supply ay pare-pareho, pagkatapos ay may pagtaas sa bilang ng mga elemento na konektado sa parallel (na humahantong sa isang pagtaas sa katumbas na kondaktibiti), ang kasalukuyang sa unbranched na bahagi ng circuit (ang power supply kasalukuyang) ay tumataas.

Mula sa formula

makikita na ang agos sa bawat sangay ay nakadepende lamang sa conductance ng sangay na iyon at hindi nakadepende sa conductance ng ibang sangay. Ang pagsasarili ng mga parallel branch mode mula sa bawat isa ay isang mahalagang bentahe ng parallel na koneksyon ng mga passive na elemento. Sa mga pang-industriya na pag-install, ang parallel na koneksyon ng mga electrical receiver ay ginagamit sa karamihan ng mga kaso. Ang pinaka-halatang halimbawa ay ang pagsasama ng mga electric lamp para sa pag-iilaw.

Dahil sa isang parallel na koneksyon ang parehong boltahe ay inilalapat sa lahat ng mga elemento at ang kasalukuyang sa bawat sangay ay proporsyonal sa conductance ng sangay na iyon, ang ratio ng mga alon sa parallel na mga sanga ay katumbas ng ratio ng conductances ng mga sangay na ito, o inversely proportional sa ratio ng kanilang mga pagtutol:

Ang isang halo-halong koneksyon ng mga elemento ay isang kumbinasyon ng mga serye at parallel na koneksyon. Ang nasabing kadena ay maaaring magkaroon ng ibang bilang ng mga node at sanga. Ang isang halimbawa ng isang halo-halong koneksyon ay ipinapakita sa diagram (Larawan 3, a)

kanin. 3. Scheme ng halo-halong koneksyon ng mga linear na elemento (a) at ang mga katumbas nitong scheme (b, c).

Upang makalkula ang naturang circuit, kinakailangan na sunud-sunod na matukoy ang katumbas na mga resistensya para sa mga bahagi ng circuit na serye lamang o parallel na koneksyon lamang. Sa isinasaalang-alang na circuit, mayroong isang serye na koneksyon ng mga elemento na may mga resistances R1 at R2 at isang parallel na koneksyon ng mga elemento na may resistances R3 at R4. Gamit ang mga dating nakuhang ugnayan sa pagitan ng mga parameter ng mga elemento ng circuit sa kanilang serye at parallel na koneksyon, ang tunay na de-koryenteng circuit ay maaaring sunud-sunod na mapalitan ng mga katumbas na circuit.

Katumbas na paglaban ng mga elemento na konektado sa serye

Katumbas na paglaban ng mga parallel na konektadong elemento R3 at R4

Ang isang katumbas na circuit na may mga resistensya ng mga elemento R12 at R34 ay ipinapakita sa Fig. 3, b. Para sa seryeng koneksyon ng R12 at R34, ang katumbas na pagtutol ay

at ang katumbas na katumbas na circuit ay ipinapakita sa Fig. 2, b. Hanapin natin ang kasalukuyang sa circuit na ito:

Ito ang kasalukuyang supply at ang kasalukuyang sa mga elemento ng R1 at R2 ng tunay na circuit.Upang kalkulahin ang mga alon I3 at I4, tukuyin ang boltahe sa seksyon ng circuit na may resistensya R34 (Larawan 3, b):

Pagkatapos ang mga alon I3 at I4 ay matatagpuan ayon sa batas ng Ohm:

Sa katulad na paraan, maaari mong kalkulahin ang isang bilang ng iba pang mga de-koryenteng circuit na may halo-halong koneksyon ng mga passive na elemento.

Para sa mga kumplikadong circuit na may malaking bilang ng mga circuit at pinagmumulan ng e. atbp. c. hindi laging maisasagawa ang naturang katumbas na conversion. Ang mga ito ay kinakalkula ng iba pang mga pamamaraan.