Струја на проводници во паралелна и сериска врска

Речиси сите кои се вклучени во електростопанство мораше да го решат проблемот на паралелно и последователно поврзување на кружните елементи. Некои ги решаваат проблемите на паралелно и сериско поврзување на проводниците со метод "ѕиркаат", бидејќи многу "огноотпорни" венец е необјаснива, но запознаена аксиома. Сепак, сите овие и многу други слични прашања лесно се решаваат со методот предложен во почетокот на XIX век од страна на германскиот физичар Георг Ом. Законите кои ги открил се уште се во сила, и речиси секој може да ги разбере.

Главни електрични вредности на колото

Со цел да дознаеме како врска на овој или оној проводник влијае на карактеристиките на колото, неопходно е да се одредат количините што го карактеризираат електричното коло. Еве ги главните:

• Електричниот напон, според научната дефиниција, е потенцијалната разлика помеѓу две точки на електричното коло. Измерени во волти (V). штекер за апарати помеѓу терминали, на пример, тоа е еднакво на 220 V, за волтметар батеријата ќе покаже 1.5 V, и вашиот паметен телефон или таблет излези полнач 5 V. Напонот е променлива и постојано, но во нашиот случај тоа не е од суштинско значење.
• Електрична струја е наредено движење на електрони во електричното коло. Најблиска аналогија е протокот на вода во цевководот. Измерен во ампери (А). Доколку колото не е затворено, струјата не може да постои.
• Електричен отпор. Вредноста се мери во ohms (Ohm) и ја карактеризира способноста на проводник или електрично коло да се спротивстават на преминување на електрична струја. Ако продолжиме со аналогијата со цевката за вода, тогаш новата мазна цевка ќе има мал отпор, затнат со `рѓа и шлемови - високо.
• Електрична енергија. Оваа вредност ја карактеризира стапката на конверзија на електричната енергија во која било друга и се мери во вати (вати). Котел со 1000 W врие вода побрза од сто ват, моќна светилка сјае посветла, итн.

Меѓусебната зависност на електричните количини

Сега е неопходно да се одлучи, бидејќи сите горенаведени вредности зависат едни од други. Правилата за зависност се едноставни и можат да бидат сведени на две основни формули:

• I = U / R.
• P = I * U.

Еве јас е струјата во колото во ампери, U е напонот применет на колото во волти, R е отпорноста на колото во ohms, P е електричната моќ на колото во вати.

Да претпоставиме дека пред нас е едноставно електрично коло составен од напојување со напон U и проводник со отпорност R (оптоварување).

Како што коло е затворено, струјата тече низ неа. Што ќе биде? Поаѓајќи од горенаведената формула 1, за пресметка треба да го знаеме напонот развиен од изворот на енергија и отпорноста на оптоварување. Ако земеме, на пример, рачка за лемење со спирален отпор од 100 Ом и поврзете ја со 220V струја, струјата преку рачката за лемење ќе биде:

220/100 = 2,2 А.

Која е моќта на ова растојание?? Ние ја користиме формулата 2:

2,2 * 220 = 484 вати.

Добар лепење железо е добиен, моќен, најверојатно, со две раце. Слично на тоа, со користење на овие две формули и конвертирање на нив, може да се знае струјата преку моќност и напон, напон преку струја и отпор, итн. Колку, на пример, троши светилка со 60 вати во вашата ламба:

60/220 = 0,27 A или 270 mA.

Отпорност на спиралата на ламбата во режим на работа:

220 / 0,27 = 815 Ом.

Шеми со повеќе проводници

Сите горенаведени случаи се едноставни - еден извор, еден товар. Но, во пракса, може да има неколку товари, и тие се исто така поврзани на различни начини. Постојат три вида на оптоварување:

1. Паралелно.
2. Доследно.
3. Мешани.

Паралелно поврзување на проводници

Лустерот има 3 светилки, секој по 60 вати. Колку лустерот троши? Така е, 180 вати. Брзо, прво ја пресметуваме струјата низ лустерот:

180/220 = 0,818 А.

И тогаш нејзиниот отпор:

220 / 0,818 = 269 оми.

Пред тоа, го пресметавме отпорот на една лампа (815 Ω) и струјата преку него (270 mA). Отпорот на лустерот беше три пати помал, а струјата - три пати повисока. И сега е време да се погледне на шемата на три-круг светилка.

Шема на лустерот со три светилки

Сите светилки во неа се поврзани паралелно и се поврзани со мрежата. Излегува дека кога три светилки се поврзани паралелно, вкупната отпорност на оптоварување е намалена три пати? Во нашиот случај - да, но тоа е приватно - сите светилки имаат истиот отпор и моќ. Ако секоја од товарите има свој отпор, тогаш за да се пресмета вкупната вредност на едноставната поделба со бројот на товари е мала. Но, тука е излез - доволно е да се користи оваа формула:

1 / Роб. = 1 / R1 + 1 / R2 + ... 1 / Rn.

За полесно користење, формулата може лесно да се конвертира:

Роб. = (R1 * R2 * ... Rn) / (R1 + R2 + ... Rn).

Еве Робс. - вкупниот отпор на колото кога товарот е вклучен паралелно. R1 ... Rn - отпорноста на секој товар.

Зошто струјата се зголемува кога ќе вклучите три ламби паралелно наместо едно, тоа е лесно да се разбере - зависи од напонот (тој остана непроменет), поделен со отпор (се намалува). Очигледно е дека моќта при паралелна врска ќе се зголеми пропорционално на сегашниот пораст.

Сериска врска

Сега е време да дознаеме како ќе се променат параметрите на колото ако проводниците (во нашиот случај светилките) се поврзани во серија.

Секвенцијално поврзано оптоварување

Пресметката на отпорноста со сериска врска на проводниците е исклучително едноставна:

Роб. = R1 + R2.

Истите три светилки со 60 светички врзани серија ќе бидат веќе 2445 Ом (видете погоре). Кои се последиците од зголемување на отпорноста на колото? Според формулите 1 и 2, станува јасно дека моќта и струјата на струјата ќе се отфрлат кога проводниците се поврзани серија. Но, зошто сега сите светилки изгорени? Ова е една од најинтересните својства на сериската врска на проводниците, што е многу широко користен. Ајде да погледнеме во венецот на три познати за нас, но сукцесивно поврзани светилки.

Консекутивно поврзување на три светилки во венец

Вкупниот напон се примени на целото коло, и остана 220 V. Но, тоа е поделено помеѓу секоја од светилки пропорционално на нивниот отпор! Бидејќи светлата ја имаат истата моќ и отпор, напонот подеднакво е поделен: U1 = U2 = U3 = U / 3. Тоа е, секоја од светилки сега се снабдува со три пати помалку напон, и затоа светат толку слабо. Земете повеќе светилки - нивната светлина ќе падне уште повеќе. Како да се пресмета пад на напон на секоја од светилките, ако сите тие имаат различни отпори? За да го направите ова, доволно е доволно да се формулираат четири формули. Алгоритмот за пресметка ќе биде како што следува:

1. Мерење на отпорноста на секоја светилка.
2. Пресметајте го вкупниот отпор на колото.
3. Со вкупен напон и отпор, пресметајте ја струјата во колото.
4. Со вкупна струја и отпорност на светилки, пресметајте го падот на напонот на секоја од нив.

Дали сакате да го консолидирате ова знаење?? Решавам едноставна задача без да гледаме на крајот:

На ваше располагање има 15 слични минијатурни светилки дизајнирани за 13,5 V. Може ли да направам божиќна венчалка прикачена на стандарден штекер, и ако е можно, како?

Мешано соединение

Со паралелната и сериската врска на проводниците, вие, се разбира, лесно се разбирате. Но, што ако сте имале такво нешто пред вас?

Поврзаност со мешан проводник

Како да се одреди вкупниот отпор на колото? За да го направите ова, треба да ја прекршите шемата во неколку секции. Горенаведената конструкција е доволно едноставна и ќе има два дела - R1 и R2, R3. Прво, го пресметате вкупниот отпор на паралелно поврзаните елементи R2, R3 и најдете Rs.23. Потоа пресметајте го вкупниот отпор на целото коло, кое се состои од R1 и Rob.23, поврзани серија:

• R23 = (R2 * R3) / (R2 + R3).
• R = R + & gt;

Проблемот е решен, сè е многу едноставно. И сега прашањето е малку покомплицирано.

Комплексен мешан приклучок на отпори

Како да се биде тука? На ист начин, само треба да покажете некоја фантазија. Резисторите R2, R4, R5 се поврзани во серија. Ние го пресметаме нивниот вкупен отпор:

R.245 = R2 + R4 + R5.

Сега паралелно на Rs.245 го поврзуваме R3:

Rp.2345 = (R3 * Rg.245) / (R3 + Rgt.245).

Па, и понатаму се е јасно, како што имаше R1, R6 и се најде од нас Robshch.2345, поврзан во серија:

Rci = R1 + Rgt. 2345 + R6.

Тоа е сè!

Одговорот на проблемот со венец на елка

Светилки имаат работен напон од само 13,5 V, а во 220 V приклучок, така што тие треба да бидат поврзани во серија.

Од светилки од ист тип, снабдување напон е поделена подеднакво помеѓу нив, и секој сијалица ќе се 220/15 = 14,6 В. Светилките се наменети за напон од 13,5 V, според тоа, како венец, иако работи, но многу брзо се изгори надвор. За да ја имплементирате идејата, потребна ви е барем 220 / 13,5 = 17, а подобра 18-19 светилки.

Шема на новогодишна венска гарнитура од минијатурни лампи