Sa physics, ang paksa ng parallel at series na koneksyon ay pinag-aaralan, at hindi lang ito mga conductor, kundi pati na rin ang mga capacitor. Mahalaga dito na huwag malito kung ano ang hitsura ng bawat isa sa kanila sa diagram. At pagkatapos lamang maglapat ng mga partikular na formula. Siyanga pala, kailangan mo silang alalahanin nang buong puso.
Paano makilala ang dalawang compound na ito?
Tingnan na mabuti ang diagram. Kung ang mga wire ay kinakatawan bilang isang kalsada, kung gayon ang mga kotse dito ay gaganap ng papel ng mga resistors. Sa isang tuwid na kalsada na walang anumang mga tinidor, ang mga kotse ay nagmamaneho nang sunud-sunod, sa isang kadena. Ang serye ng koneksyon ng mga konduktor ay mukhang pareho. Ang kalsada sa kasong ito ay maaaring magkaroon ng walang limitasyong bilang ng mga pagliko, ngunit hindi isang intersection. Gaano man kaalog ang kalsada (mga wire), ang mga makina (resistor) ay palaging magkakasunod na matatagpuan, sa isang kadena.
Ibang bagay kung isasaalang-alang ang isang parallel na koneksyon. Pagkatapos ay maihahambing ang mga resistor sa mga atleta sa simula. Sila aybawat isa ay nakatayo sa sarili nitong landas, ngunit mayroon silang parehong direksyon ng paggalaw, at ang linya ng pagtatapos ay nasa parehong lugar. Katulad nito, ang mga resistor - bawat isa sa kanila ay may sariling wire, ngunit lahat sila ay konektado sa isang punto.
Mga formula para sa kasalukuyang lakas
Lagi itong tinatalakay sa paksang "Elektrisidad". Ang mga parallel at series na koneksyon ay nakakaapekto sa dami ng kasalukuyang sa mga resistors sa iba't ibang paraan. Para sa kanila, ang mga formula ay nagmula na maaaring matandaan. Ngunit sapat na ang alalahanin lamang ang kahulugan na ipinumuhunan sa kanila.
Kaya, ang kasalukuyang in series na koneksyon ng mga konduktor ay palaging pareho. Iyon ay, sa bawat isa sa kanila ang halaga ng kasalukuyang lakas ay hindi naiiba. Maaari kang gumuhit ng isang pagkakatulad kung ihahambing mo ang isang wire sa isang pipe. Sa loob nito, ang tubig ay palaging dumadaloy sa parehong paraan. At ang lahat ng mga hadlang sa landas nito ay aalisin sa parehong puwersa. Pareho sa kasalukuyang. Samakatuwid, ang formula para sa kabuuang kasalukuyang sa isang circuit na may serye na koneksyon ng mga resistors ay ganito ang hitsura:
I gen=I 1=I 2
Dito, ang letrang I ay nagsasaad ng lakas ng agos. Isa itong karaniwang notasyon, kaya kailangan mo itong tandaan.
Ang kasalukuyang in parallel na koneksyon ay hindi na magiging pare-parehong halaga. Sa parehong pagkakatulad sa isang tubo, lumalabas na ang tubig ay mahahati sa dalawang sapa kung ang pangunahing tubo ay may sangay. Ang parehong kababalaghan ay sinusunod sa kasalukuyang kapag ang isang sumasanga ng mga wire ay lumilitaw sa landas nito. Ang formula para sa kabuuang lakas ng kasalukuyang kapag ang mga konduktor ay konektado sa parallel:
I gen=I 1 + I 2
Kung ang sangay ay binubuo ng mga wire na iyonhigit sa dalawa, pagkatapos ay sa formula sa itaas ay magkakaroon ng higit pang mga termino sa parehong numero.
Mga formula para sa stress
Kapag ang isang circuit ay isinasaalang-alang kung saan ang mga konduktor ay konektado sa serye, ang boltahe sa buong seksyon ay tinutukoy ng kabuuan ng mga halagang ito sa bawat tiyak na risistor. Maaari mong ihambing ang sitwasyong ito sa mga plato. Madali para sa isang tao na hawakan ang isa sa kanila, magagawa rin niyang kunin ang pangalawa sa malapit, ngunit nahihirapan. Ang isang tao ay hindi na makakahawak ng tatlong plato sa tabi ng bawat isa, ang tulong ng isang segundo ay kinakailangan. atbp. Ang mga pagsisikap ng mga tao ay dumarami.
Ang formula para sa kabuuang boltahe ng isang seksyon ng isang circuit na may serye na koneksyon ng mga conductor ay ganito ang hitsura:
U gen=U 1 + U 2, kung saan ang U ang pinagtibay na pagtatalaga para sa boltahe ng kuryente.
Ang isa pang sitwasyon ay lumitaw kung ang isang parallel na koneksyon ng mga resistors ay isinasaalang-alang. Kapag ang mga plato ay nakasalansan sa ibabaw ng bawat isa, maaari pa rin itong hawakan ng isang tao. Kaya hindi mo na kailangang magdagdag ng kahit ano. Ang parehong pagkakatulad ay sinusunod kapag ang mga konduktor ay konektado sa parallel. Ang boltahe sa bawat isa sa kanila ay pareho at katumbas ng nasa lahat ng mga ito nang sabay-sabay. Ang formula para sa kabuuang boltahe ay:
U gen=U 1=U 2
Mga formula para sa electrical resistance
Hindi mo na kabisado ang mga ito, ngunit alamin ang pormula ng batas ng Ohm at makuha ang ninanais mula dito. Ito ay sumusunod mula sa batas na ito naang boltahe ay katumbas ng produkto ng kasalukuyang at paglaban. Ibig sabihin, U=IR, kung saan ang R ay ang paglaban.
Kung gayon ang formula na kakailanganin mong gamitin ay depende sa kung paano konektado ang mga conductor:
- sa serye, kaya kailangan mo ng equality para sa boltahe - IgenRtotal=I1R1 + I2R2;
- kaayon, kinakailangang gamitin ang formula para sa kasalukuyang lakas - Utotal / Rtotal=U 1/ R1 + U2 / R2 .
Sinusundan ng mga simpleng pagbabago, na batay sa katotohanan na sa unang pagkakapantay-pantay ang lahat ng mga alon ay may parehong halaga, at sa pangalawa - ang mga boltahe ay pantay. Kaya maaari silang paikliin. Ibig sabihin, ang mga sumusunod na expression ay nakuha:
- R gen=R 1 + R 2 (para sa seryeng koneksyon ng mga conductor).
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(kapag konektado sa parallel).
Kapag tumaas ang bilang ng mga resistor na nakakonekta sa network, nagbabago ang bilang ng mga termino sa mga expression na ito.
Nararapat tandaan na ang parallel at series na koneksyon ng mga conductor ay may ibang epekto sa kabuuang resistensya. Ang una sa kanila ay binabawasan ang paglaban ng seksyon ng circuit. Bukod dito, lumalabas na mas mababa kaysa sa pinakamaliit sa mga resistor na ginamit. Kapag konektado sa serye, lohikal ang lahat: ang mga halaga ay nagsasama-sama, kaya ang kabuuang bilang ay palaging magiging pinakamalaki.
Kasalukuyang trabaho
Ang nakaraang tatlong dami ay bumubuo sa mga batas ng parallel connection at series arrangement ng mga conductor sa isang circuit. Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang malaman ang mga ito. Tungkol sa trabaho at kapangyarihan, kailangan mo lamang tandaan ang pangunahing formula. Ito ay nakasulat tulad ng sumusunod: A \u003d IUt, kung saan ang A ay ang gawain ng kasalukuyang, t ay ang oras ng pagdaan nito sa konduktor.
Upang matukoy ang kabuuang trabaho sa isang serial connection, kailangan mong palitan ang boltahe sa orihinal na expression. Makukuha mo ang pagkakapantay-pantay: A \u003d I(U 1 + U 2)t, binubuksan ang mga bracket kung saan lumalabas na ang ang trabaho sa buong seksyon ay katumbas ng kanilang halaga sa bawat partikular na kasalukuyang mamimili.
Ang pangangatwiran ay nagpapatuloy nang katulad kung ang isang parallel na scheme ng koneksyon ay isinasaalang-alang. Ang kasalukuyang lakas lamang ang dapat na palitan. Ngunit magiging pareho ang resulta: A=A 1 + A 2.
Kasalukuyang kapangyarihan
Kapag kumukuha ng formula para sa power (notation "P") ng isang circuit section, kailangan mong gumamit muli ng isang formula: P \u003d UI. Pagkatapos ng ganoong pangangatwiran, lumalabas na ang parallel at series na koneksyon ay inilarawan ng gayong formula para sa kapangyarihan: P \u003d P1 + P 2.
Ibig sabihin, gaano man ang mga pakana ay ginawa, ang kabuuang kapangyarihan ay ang kabuuan ng mga kasangkot sa gawain. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na imposibleng isama ang maraming makapangyarihang mga aparato sa network ng apartment sa parehong oras. Hindi niya kaya ang load.
Paano nakakaapekto ang koneksyon ng mga konduktor sa pagkukumpuni ng garland ng Bagong Taon?
Kaagad pagkatapos masunog ang isa sa mga bombilya, nagiging malinaw kung paano nakakonekta ang mga ito. Saserial connection, wala sa kanila ang sisindi. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang lampara na naging hindi magamit ay lumilikha ng pahinga sa circuit. Samakatuwid, kailangan mong suriin ang lahat upang matukoy kung alin ang na-burn out, palitan ito - at ang garland ay magsisimulang gumana.
Kung gumagamit ito ng parallel na koneksyon, hindi ito titigil sa paggana kung mabigo ang isa sa mga bombilya. Pagkatapos ng lahat, ang kadena ay hindi ganap na masira, ngunit isang parallel na bahagi lamang. Upang ayusin ang gayong garland, hindi mo kailangang suriin ang lahat ng elemento ng circuit, ngunit ang mga hindi kumikinang lamang.
Ano ang mangyayari sa isang circuit kung ang mga capacitor ay kasama sa halip na mga resistor?
Kapag ang mga ito ay konektado sa serye, ang sumusunod na sitwasyon ay sinusunod: ang mga singil mula sa mga plus ng pinagmumulan ng kuryente ay dumarating lamang sa mga panlabas na plato ng mga extreme capacitor. Ipapasa lang ng mga nasa pagitan ang singil na iyon sa kadena. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na ang parehong mga singil ay lumilitaw sa lahat ng mga plato, ngunit may iba't ibang mga palatandaan. Samakatuwid, ang electric charge ng bawat kapasitor na konektado sa serye ay maaaring isulat bilang mga sumusunod:
q gen =q 1=q 2.
Upang matukoy ang boltahe sa bawat capacitor, kakailanganin mong malaman ang formula: U=q / C. Sa loob nito, ang C ay ang capacitance ng capacitor.
Kabuuang boltahe ay sumusunod sa parehong batas bilang mga resistor. Samakatuwid, pinapalitan ang boltahe sa formula ng kapasidad sa kabuuan, nakuha namin na ang kabuuang kapasidad ng mga aparato ay dapat kalkulahin gamit ang formula:
C=q / (U 1 + U2).
Maaari mong pasimplehin ang formula na ito sa pamamagitan ng pag-flip ng mga fraction at pagpapalit ng ratio ng boltahe sa pag-charge ng capacitance. Lumalabas ang sumusunod na pagkakapantay-pantay: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.
Ang sitwasyon ay mukhang medyo iba kapag ang mga capacitor ay konektado sa parallel. Pagkatapos ang kabuuang singil ay tinutukoy ng kabuuan ng lahat ng mga singil na naipon sa mga plato ng lahat ng mga aparato. At ang halaga ng boltahe ay tinutukoy pa rin ayon sa mga pangkalahatang batas. Samakatuwid, ang formula para sa kabuuang kapasidad ng mga capacitor na konektado sa kahanay ay:
С=(q 1 + q 2) / U.
Ibig sabihin, ang halagang ito ay itinuturing na kabuuan ng bawat isa sa mga device na ginamit sa koneksyon:
S=S 1 + S 2.
Paano matukoy ang kabuuang paglaban ng isang di-makatwirang koneksyon ng mga konduktor?
Iyon ay, isa kung saan ang magkakasunod na mga seksyon ay pinapalitan ang mga magkatulad, at kabaliktaran. Para sa kanila, lahat ng inilarawan na batas ay may bisa pa rin. Ikaw lang ang kailangang ilapat ang mga ito nang paunti-unti.
Una, ito ay dapat na mental na palawakin ang scheme. Kung mahirap isipin ito, kailangan mong iguhit kung ano ang mangyayari. Magiging mas malinaw ang paliwanag kung isasaalang-alang natin ito ng isang partikular na halimbawa (tingnan ang figure).
Ito ay maginhawa upang simulan ang pagguhit mula sa mga punto B at C. Dapat silang ilagay sa ilang distansya mula sa isa't isa at mula sa mga gilid ng sheet. Sa kaliwa, ang isang wire ay lumalapit sa point B, at dalawa ay nakadirekta na sa kanan. Ang point B, sa kabilang banda, ay may dalawang sangay sa kaliwa, at isang wire pagkatapos nito.
Ngayon ay kailangan mong punan ang espasyo sa pagitan ng mga itotuldok. Tatlong resistors na may mga coefficient na 2, 3 at 4 ay dapat ilagay sa kahabaan ng tuktok na wire, at ang isa na may index na 5 ay pupunta mula sa ibaba. Ang unang tatlo ay konektado sa serye. Sa ikalimang risistor ay magkaparehas sila.
Ang natitirang dalawang resistors (ang una at ikaanim) ay konektado sa serye na may isinasaalang-alang na seksyon ng BV. Samakatuwid, ang pagguhit ay maaaring dagdagan lamang ng dalawang parihaba sa magkabilang panig ng mga napiling punto. Ito ay nananatiling ilapat ang mga formula para sa pagkalkula ng paglaban:
- una ang ibinigay para sa serial connection;
- then parallel;
- at muli para sa magkakasunod.
Sa ganitong paraan, maaari kang mag-deploy ng anuman, kahit na napakakomplikadong scheme.
Ang problema ng serial connection ng mga conductor
Kondisyon. Dalawang lamp at isang risistor ay konektado sa isang circuit sa likod ng isa. Ang kabuuang boltahe ay 110 V at ang kasalukuyang ay 12 A. Ano ang halaga ng risistor kung ang bawat lampara ay na-rate sa 40 V?
Desisyon. Dahil ang isang serye na koneksyon ay isinasaalang-alang, ang mga formula para sa mga batas nito ay kilala. Kailangan mo lamang ilapat ang mga ito nang tama. Magsimula sa pamamagitan ng pag-alam sa halaga ng boltahe sa risistor. Upang gawin ito, kailangan mong ibawas ng dalawang beses ang boltahe ng isang lampara mula sa kabuuan. Ito ay lumabas na 30 V.
Ngayong alam na ang dalawang dami, U at I (ang pangalawa sa mga ito ay ibinigay sa kondisyon, dahil ang kabuuang kasalukuyang ay katumbas ng kasalukuyang sa bawat serye ng consumer), maaari nating kalkulahin ang paglaban ng risistor gamit ang Batas ni Ohm. Ito pala ay 2.5 ohms.
Sagot. Ang resistensya ng risistor ay 2.5 ohms.
Gawainpara sa koneksyon ng mga capacitor, parallel at series
Kondisyon. Mayroong tatlong mga capacitor na may mga kapasidad na 20, 25 at 30 microfarads. Tukuyin ang kanilang kabuuang kapasidad kapag nakakonekta sa serye at parallel.
Desisyon. Mas madaling magsimula sa isang parallel na koneksyon. Sa sitwasyong ito, ang lahat ng tatlong halaga ay kailangan lamang idagdag. Kaya, ang kabuuang kapasidad ay 75uF.
Ang mga kalkulasyon ay magiging mas kumplikado kapag ang mga capacitor na ito ay konektado sa serye. Pagkatapos ng lahat, kailangan mo munang hanapin ang ratio ng pagkakaisa sa bawat isa sa mga kapasidad na ito, at pagkatapos ay idagdag ang mga ito sa bawat isa. Lumalabas na ang yunit na hinati sa kabuuang kapasidad ay 37/300. Kung gayon ang gustong halaga ay humigit-kumulang 8 microfarads.
Sagot. Ang kabuuang kapasidad sa seryeng koneksyon ay 8 uF, kahanay - 75 uF.
