Kasalukuyan at boltahe na may parallel, series at mixed wiring

Ang mga totoong de-koryenteng circuit ay kadalasang kinabibilangan ng hindi isang wire, ngunit ilang mga wire na konektado sa ilang paraan sa bawat isa. Sa pinakasimpleng anyo nito de-koryenteng circuit mayroon lamang isang "input" at isang "output", iyon ay, dalawang output para sa pagkonekta sa iba pang mga wire kung saan ang singil (kasalukuyan) ay may kakayahang dumaloy sa circuit at umalis sa circuit. Sa isang matatag na kasalukuyang sa circuit, ang input at output kasalukuyang mga halaga ay magiging pareho.

Kung titingnan mo ang isang de-koryenteng circuit na may kasamang maraming magkakaibang mga wire, at isaalang-alang ang isang pares ng mga puntos (input at output) dito, kung gayon sa prinsipyo ang natitirang bahagi ng circuit ay maaaring isipin bilang isang solong risistor (sa mga tuntunin ng katumbas na pagtutol nito. ).

Sa diskarteng ito, sinasabi nila na kung ang kasalukuyang I ay ang kasalukuyang sa circuit, at ang boltahe U ay ang terminal boltahe, iyon ay, ang pagkakaiba sa mga potensyal na kuryente sa pagitan ng mga "input" at "output" na mga puntos, kung gayon ang ratio U / Ako ay maaaring ituring bilang ang halaga ng katumbas na paglaban ng R circuit sa kabuuan.

Kung Batas ng Ohm ay nasiyahan, ang katumbas na pagtutol ay maaaring kalkulahin nang madali.

Kasalukuyan at boltahe na may serye na koneksyon ng mga wire

Sa pinakasimpleng kaso, kapag ang dalawa o higit pang mga konduktor ay konektado nang magkasama sa isang serye ng circuit, ang kasalukuyang sa bawat konduktor ay magiging pareho, at ang boltahe sa pagitan ng "output" at ang "input", iyon ay, sa mga terminal ng buong circuit, ay magiging katumbas ng kabuuan mula sa mga boltahe sa mga resistors na bumubuo sa circuit. At dahil ang batas ng Ohm ay wasto para sa bawat isa sa mga resistors, maaari naming isulat:

Kaya, ang mga sumusunod na pattern ay katangian ng serial connection ng mga wire:

• Upang mahanap ang kabuuang paglaban ng circuit, ang mga resistensya ng mga wire na bumubuo sa circuit ay idinagdag;

• Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit ay katumbas ng kasalukuyang sa pamamagitan ng bawat isa sa mga wire na bumubuo sa circuit;

• Ang boltahe sa mga terminal ng isang circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe sa bawat isa sa mga wire na bumubuo sa circuit.

Kasalukuyan at boltahe na may parallel na koneksyon ng mga wire

Kapag ang ilang mga wire ay konektado sa parallel sa bawat isa, ang boltahe sa mga terminal ng naturang circuit ay ang boltahe ng bawat isa sa mga wire na bumubuo sa circuit.

Ang mga boltahe ng lahat ng mga wire ay katumbas ng bawat isa at katumbas ng inilapat na boltahe (U). Ang kasalukuyang sa buong circuit - sa "input" at "output" - ay katumbas ng kabuuan ng mga alon sa bawat isa sa mga sangay ng circuit, pinagsama sa parallel at bumubuo sa circuit na ito. Alam na I = U / R, nakukuha namin iyon:

Kaya, ang mga sumusunod na pattern ay katangian ng parallel na koneksyon ng mga wire:

• Upang mahanap ang kabuuang paglaban ng circuit, idagdag ang mga reciprocals ng resistances ng mga wire na bumubuo sa circuit;

• Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga alon sa bawat isa sa mga wire na bumubuo sa circuit;

• Ang boltahe sa mga terminal ng isang circuit ay katumbas ng boltahe sa bawat isa sa mga wire na bumubuo sa circuit.

Mga katumbas na circuit ng simple at kumplikadong (pinagsama) na mga circuit

Sa karamihan ng mga kaso, ang mga de-koryenteng diagram na kumakatawan sa isang pinagsamang koneksyon ng mga wire ay nagpapahiram sa kanilang mga sarili sa hakbang-hakbang na pagpapasimple.

Ang mga pangkat ng mga serye na konektado at magkatulad na mga bahagi ng circuit ay pinalitan ng mga katumbas na resistensya ayon sa prinsipyo sa itaas, hakbang-hakbang na pagkalkula ng mga katumbas na resistensya ng mga piraso, pagkatapos ay dinadala ang mga ito sa isang katumbas na halaga ng paglaban ng buong circuit.

At kung sa una ang circuit ay tila medyo nakalilito, kung gayon, pinasimple na hakbang-hakbang, maaari itong hatiin sa mas maliit na mga circuit ng serye at parallel na konektado na mga wire, at sa gayon sa dulo ito ay lubos na pinasimple.

Samantala, hindi lahat ng mga scheme ay maaaring gawing simple sa isang simpleng paraan. Ang isang tila simpleng "tulay" na circuit ng mga wire ay hindi maaaring maimbestigahan sa ganitong paraan. Ang ilang mga patakaran ay dapat na nalalapat dito:

• Para sa bawat risistor, ang batas ng Ohm ay natupad;

• Sa bawat node, iyon ay, sa punto ng convergence ng dalawa o higit pang mga alon, ang algebraic na kabuuan ng mga alon ay zero: ang kabuuan ng mga alon na dumadaloy sa node ay katumbas ng kabuuan ng mga alon na dumadaloy palabas ng node (Ang unang tuntunin ni Kirchhoff);

• Ang kabuuan ng mga boltahe sa mga seksyon ng circuit kapag nilalampasan ang bawat landas mula sa «input» hanggang «output» ay katumbas ng boltahe na inilapat sa circuit (pangalawang batas ng Kirchhoff).

Mga wire ng tulay

Upang isaalang-alang ang isang halimbawa ng paggamit ng mga panuntunan sa itaas, kinakalkula namin ang isang circuit na binuo mula sa mga wire na pinagsama sa isang circuit ng tulay. Upang gawing hindi masyadong kumplikado ang mga kalkulasyon, ipagpalagay namin na ang ilan sa mga resistensya ng kawad ay katumbas ng bawat isa.

Tukuyin natin ang mga direksyon ng mga alon I, I1, I2, I3 sa daan mula sa "input" patungo sa circuit - hanggang sa "output" ng circuit. Ito ay makikita na ang circuit ay simetriko, kaya ang mga alon sa pamamagitan ng parehong mga resistors ay pareho, kaya't kami ay tukuyin ang mga ito na may parehong mga simbolo. Sa katunayan, kung babaguhin mo ang «input» at «output» ng circuit, kung gayon ang circuit ay hindi makikilala mula sa orihinal.

Para sa bawat node maaari mong isulat ang kasalukuyang mga equation, batay sa katotohanan na ang kabuuan ng mga alon na dumadaloy sa node ay katumbas ng kabuuan ng mga alon na dumadaloy sa labas ng node (ang batas ng konserbasyon ng electric charge), makakakuha ka ng dalawa mga equation:

Ang susunod na hakbang ay isulat ang mga equation para sa mga kabuuan ng mga boltahe para sa mga indibidwal na seksyon ng circuit habang ikaw ay umiikot sa circuit mula sa input hanggang sa output sa iba't ibang paraan. Dahil ang circuit ay simetriko sa halimbawang ito, dalawang equation ang sapat:

Sa proseso ng paglutas ng isang sistema ng mga linear equation, ang isang formula ay nakuha para sa paghahanap ng magnitude ng kasalukuyang I sa pagitan ng "input" at "output" na mga terminal, batay sa tinukoy na boltahe U na inilapat sa circuit at ang mga resistensya ng mga wire. :

At para sa kabuuang katumbas na paglaban ng circuit, batay sa katotohanan na R = U / I, ang formula ay sumusunod:

Maaari mo ring suriin ang kawastuhan ng solusyon, halimbawa, sa pamamagitan ng pagpunta sa paglilimita at mga espesyal na kaso ng mga halaga ng paglaban:

Ngayon alam mo na kung paano maghanap ng kasalukuyang at boltahe para sa parallel, series, mixed, at kahit na pagkonekta ng mga wire sa pamamagitan ng paglalapat ng Ohm's law at Kirchhoff's rules. Ang mga prinsipyong ito ay napaka-simple, at kahit na ang pinaka kumplikadong electrical circuit sa kanilang tulong ay sa huli ay nabawasan sa isang elementarya na anyo sa pamamagitan ng ilang simpleng matematikal na operasyon.