Fizikte paralel ve seri bağlantı konusu incelenir ve sadece iletkenler değil kapasitörler de olabilir. Burada her birinin şemada nasıl göründüğü konusunda kafanız karışmaması önemlidir. Ve ancak o zaman belirli formüller uygulayın. Bu arada, onları ezbere hatırlaman gerekiyor.
Bu iki bileşik nasıl ayırt edilir?
Şemaya yakından bakın. Teller bir yol olarak temsil edilirse, üzerindeki arabalar direnç rolünü oynayacaktır. Düz bir yolda çatalsız arabalar birbiri ardına zincir halinde ilerliyor. İletkenlerin seri bağlantısı da aynı görünüyor. Bu durumda yolun sınırsız sayıda dönüşü olabilir, ancak tek bir kavşak olamaz. Yol (teller) ne kadar sallanırsa sallansın, makineler (dirençler) her zaman birbiri ardına, bir zincirde yer alacaktır.
Paralel bir bağlantı düşünülürse, bu tamamen farklı bir konudur. Daha sonra dirençler başlangıçtaki sporcularla karşılaştırılabilir. Bunlarher biri kendi parkurunda durur, ancak aynı hareket yönüne sahiptirler ve bitiş çizgisi aynı yerdedir. Benzer şekilde, dirençler - her birinin kendi kablosu vardır, ancak hepsi bir noktada birbirine bağlıdır.
Mevcut güç için formüller
Her zaman "Elektrik" konusunda tartışılır. Paralel ve seri bağlantılar, dirençlerdeki akım miktarını farklı şekillerde etkiler. Onlar için hatırlanabilir formüller türetilir. Ama onlara yüklenen anlamı hatırlamak yeterli.
Yani, iletkenlerin seri bağlantısındaki akım her zaman aynıdır. Yani, her birinde mevcut gücün değeri farklı değildir. Bir kabloyu bir boru ile karşılaştırırsanız bir benzetme yapabilirsiniz. İçinde su her zaman aynı şekilde akar. Ve yolundaki tüm engeller aynı güçle süpürülecek. Akım ile aynı. Bu nedenle, seri direnç bağlantılı bir devredeki toplam akımın formülü şöyle görünür:
I gen=I 1=I 2
Buradaki I harfi akımın gücünü ifade ediyor. Bu yaygın bir gösterimdir, bu yüzden hatırlamanız gerekir.
Paralel bağlantıdaki akım artık sabit bir değer olmayacak. Bir boru ile aynı benzetme ile, ana borunun bir kolu varsa, suyun iki akışa bölüneceği ortaya çıkıyor. Aynı fenomen, yolunda bir tel dallanması göründüğünde akımla da gözlenir. İletkenler paralel bağlandığında toplam akım gücü formülü:
I gen=I 1 + I 2
Dallanma,ikiden fazlaysa, yukarıdaki formülde aynı sayıda daha fazla terim olacaktır.
Stres formülleri
İletkenlerin seri bağlandığı bir devre düşünüldüğünde, tüm bölümdeki voltaj, her bir spesifik direnç üzerindeki bu değerlerin toplamı ile belirlenir. Bu durumu plakalarla karşılaştırabilirsiniz. Bir kişinin bunlardan birini tutması kolay olacak, ikincisini de yanına alabilecek, ancak zorlukla. Bir kişi artık yan yana üç tabak tutamayacak, bir saniyenin yardımı gerekecek. Vb. İnsanların çabaları toplanır.
İletkenlerin seri bağlantısına sahip bir devre bölümünün toplam voltajının formülü şuna benzer:
U gen=U 1 + U 2, burada U, benimsenen atamadır elektrik voltajı için.
Dirençlerin paralel bağlantısı düşünülürse başka bir durum ortaya çıkar. Plakalar üst üste istiflendiğinde, yine de bir kişi tarafından tutulabilirler. Yani hiçbir şey eklemenize gerek yok. Aynı benzetme iletkenler paralel bağlandığında da görülmektedir. Her birinin üzerindeki voltaj aynı ve hepsinde aynı anda olana eşittir. Toplam voltaj formülü:
U gen=U 1=U 2
Elektrik direnci için formüller
Artık onları ezberleyemezsiniz, ancak Ohm yasasının formülünü bilin ve ondan istediğinizi türetebilirsiniz. Bu yasadan anlaşılacağıgerilim, akım ve direncin çarpımına eşittir. Yani, U=IR, burada R dirençtir.
O zaman çalışmanız gereken formül, iletkenlerin nasıl bağlandığına bağlıdır:
- seride, yani voltaj için eşitliğe ihtiyacınız var - IgenRtotal=I1R1 + I2R2;
- paralel olarak, mevcut güç için formülü kullanmak gerekir - Utotal / Rtotal=U 1 / R1 + U2 / R2 .
İlk eşitlikte tüm akımların aynı değere sahip olduğu ve ikincisinde voltajların eşit olduğu gerçeğine dayanan basit dönüşümler tarafından izlenir. Böylece kıs altılabilirler. Yani şu ifadeler elde edilir:
- R gen=R 1 + R 2 (iletkenlerin seri bağlantısı için)
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(paralel bağlandığında).
Ağa bağlı direnç sayısı arttıkça bu ifadelerdeki terim sayısı değişir.
İletkenlerin paralel ve seri bağlanmasının toplam direnç üzerinde farklı bir etkiye sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Bunlardan ilki devre bölümünün direncini az altır. Ayrıca, kullanılan dirençlerin en küçüğünden daha az olduğu ortaya çıkıyor. Seri bağlandığında her şey mantıklıdır: değerler toplanır, bu nedenle toplam sayı her zaman en büyük olacaktır.
İş akımı
Önceki üç miktar, bir devredeki iletkenlerin paralel bağlantı ve seri düzenleme yasalarını oluşturur. Bu nedenle, onları bilmek zorunludur. İş ve güç hakkında, sadece temel formülü hatırlamanız gerekir. Aşağıdaki gibi yazılmıştır: A \u003d IUt, burada A, akımın işidir, t, iletkenden geçiş zamanıdır.
Seri bağlantı ile toplam çalışmayı belirlemek için orijinal ifadedeki voltajı değiştirmeniz gerekir. Eşitliği elde edersiniz: A \u003d I(U 1 + U 2)t, göründüğü parantezleri açarak bölümün tamamı üzerindeki çalışma, her bir mevcut tüketici üzerindeki miktara eşittir.
Paralel bağlantı şeması düşünülürse mantık benzer şekilde ilerler. Sadece mevcut gücün değiştirilmesi gerekiyor. Ancak sonuç aynı olacaktır: A=A 1 + A 2.
Mevcut güç
Bir devre bölümünün gücü için bir formül ("P" gösterimi) türetirken, yine bir formül kullanmanız gerekir: P \u003d UI. Böyle bir akıl yürütmeden sonra, paralel ve seri bağlantıların olduğu ortaya çıkıyor. güç için böyle bir formülle tanımlanır: P \u003d P1 + P 2.
Yani, planlar nasıl yapılırsa yapılsın, toplam güç, işe katılanların toplamı olacaktır. Bu, apartman ağına aynı anda birçok güçlü cihazı dahil etmenin imkansız olduğu gerçeğini açıklar. O yükü kaldıramıyor.
İletkenlerin bağlantısı Yılbaşı çelenklerinin onarımını nasıl etkiler?
Ampullerden biri yandıktan hemen sonra nasıl bağlandıkları ortaya çıkıyor. saatseri bağlantı, hiçbiri yanmayacak. Bunun nedeni, kullanılamaz hale gelen bir lambanın devrede bir kırılma oluşturmasıdır. Bu nedenle, hangisinin yandığını belirlemek için her şeyi kontrol etmeli, değiştirmelisiniz - ve çelenk çalışmaya başlayacaktır.
Paralel bağlantı kullanıyorsa ampullerden biri arızalandığında çalışmayı durdurmaz. Sonuçta zincir tamamen kırılmayacak, sadece bir paralel parça olacak. Böyle bir çelengi onarmak için devrenin tüm elemanlarını kontrol etmeniz gerekmez, sadece parlamayanları kontrol etmeniz gerekir.
Dirençler yerine kapasitörler eklenirse devreye ne olur?
Seri bağlandıklarında şu durum gözlemlenir: Güç kaynağının artılarından gelen yükler sadece aşırı kapasitörlerin dış plakalarına gelir. Aradakiler, bu yükü zincir boyunca iletirler. Bu, tüm plakalarda aynı yüklerin farklı işaretlerle göründüğü gerçeğini açıklar. Bu nedenle seri bağlı her kapasitörün elektrik yükü şu şekilde yazılabilir:
q gen =q 1=q 2.
Her bir kapasitördeki voltajı belirlemek için, formülü bilmeniz gerekir: U=q / C. İçinde C, kapasitörün kapasitansıdır.
Toplam voltaj, dirençlerle aynı yasaya uyar. Bu nedenle, kapasitans formülündeki voltajı toplamla değiştirerek, cihazların toplam kapasitansının aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanması gerektiğini elde ederiz:
C=q / (U 1 + U2).
Kesirleri çevirerek ve voltajın şarja oranını kapasitans ile değiştirerek bu formülü basitleştirebilirsiniz. Aşağıdaki eşitlik ortaya çıkıyor: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.
Kondansatörler paralel bağlandığında durum biraz farklı görünüyor. Daha sonra toplam şarj, tüm cihazların plakalarında biriken tüm ücretlerin toplamı ile belirlenir. Ve voltaj değeri yine genel yasalara göre belirlenir. Bu nedenle, paralel bağlı kapasitörlerin toplam kapasitansı formülü:
С=(q 1 + q 2) / U.
Yani bu değer bağlantıda kullanılan cihazların her birinin toplamı olarak kabul edilir:
S=S 1 + S 2.
İletkenlerin rastgele bağlantısının toplam direnci nasıl belirlenir?
Yani, birbirini takip eden bölümlerin paralel bölümlerin yerini aldığı bölüm ve bunun tersi de geçerlidir. Onlar için açıklanan tüm yasalar hala geçerlidir. Bunları yalnızca aşamalar halinde uygulamanız gerekir.
İlk olarak, planı zihinsel olarak genişletmesi gerekiyor. Hayal etmek zorsa, ne olduğunu çizmeniz gerekir. Spesifik bir örnekle (şekle bakınız) ele alırsak açıklama daha açık hale gelecektir.
Çizime B ve C noktalarından başlamak uygundur. Birbirlerinden ve sayfanın kenarlarından belirli bir mesafeye yerleştirilmelidirler. Solda, bir tel B noktasına yaklaşır ve ikisi zaten sağa yönlendirilir. Öte yandan B noktasının solunda iki kolu ve arkasında bir teli vardır.
Şimdi bunların arasındaki boşluğu doldurmanız gerekiyornoktalar. Üst tel boyunca 2, 3 ve 4 katsayılı üç direnç yerleştirilmelidir ve indeksi 5 olan alttan gidecektir. İlk üçü seri olarak bağlanır. Beşinci dirençle paraleldirler.
Kalan iki direnç (birinci ve altıncı), BV'nin dikkate alınan bölümü ile seri olarak bağlanır. Bu nedenle, çizim, seçilen noktaların her iki tarafında iki dikdörtgen ile tamamlanabilir. Geriye direnci hesaplamak için formülleri uygulamak kalıyor:
- seri bağlantı için verilen ilk;
- sonra paralel için;
- ve ardışık için tekrar.
Bu şekilde, herhangi bir karmaşık şemayı bile dağıtabilirsiniz.
İletkenlerin seri bağlantı sorunu
Koşul. Bir devrede arka arkaya iki lamba ve bir direnç bağlanmıştır. Toplam voltaj 110 V ve akım 12 A'dır. Her bir lamba 40 V olarak derecelendirilmişse direncin değeri nedir?
Karar. Bir seri bağlantı düşünüldüğünden, yasalarının formülleri bilinmektedir. Bunları doğru bir şekilde uygulamanız yeterlidir. Direnç üzerindeki voltaj değerini bularak başlayın. Bunu yapmak için, toplamdan bir lambanın voltajının iki katını çıkarmanız gerekir. 30 V çıkıyor.
Artık iki büyüklük bilindiğine göre, U ve I (ikincisi, toplam akım her seri tüketicideki akıma eşit olduğu için bu durumda verilmiştir), kullanarak direncin direncini hesaplayabiliriz. Ohm kanunu. 2,5 ohm olduğu ortaya çıktı.
Cevap. Direncin direnci 2,5 ohm'dur.
Görevkapasitörlerin bağlanması için, paralel ve seri
Koşul. 20, 25 ve 30 mikrofarad kapasiteli üç kapasitör vardır. Seri ve paralel bağlandığında toplam kapasitanslarını belirleyin.
Karar. Paralel bağlantıyla başlamak daha kolaydır. Bu durumda, üç değerin de eklenmesi yeterlidir. Böylece toplam kapasitans 75uF'dir.
Bu kapasitörler seri bağlandığında hesaplamalar biraz daha karmaşık olacaktır. Sonuçta, önce bu kapasitelerin her birine birlik oranını bulmanız ve ardından bunları birbirine eklemeniz gerekir. Birimin toplam kapasiteye bölümünün 37/300 olduğu ortaya çıktı. Ardından istenen değer yaklaşık 8 mikrofaraddır.
Cevap. Seri bağlantıda toplam kapasitans 8 uF, paralel - 75 uF.
