Lygiagretus ir serijinis laidų sujungimas

Lygiagretus ir nuoseklus laidų sujungimas - elektros grandinės perjungimo būdai. Bet kokio sudėtingumo elektros grandines galima pavaizduoti nurodytomis abstrakcijomis.

apibrėžtys

Yra du būdai prijungti laidininkus, tampa įmanoma supaprastinti savavališko sudėtingumo grandinės skaičiavimą:

• Ankstesnio laidininko pabaiga yra tiesiogiai prijungta prie kito pradžios - ryšys vadinamas serijiniu. Sukurta grandinė.Norėdami įjungti kitą nuorodą, turite nutraukti elektros grandinę, įdėdami naują laidininką.
• Laidininkų pradžia yra sujungta vienu tašku, o galai - kita, ryšys vadinamas lygiagrečiu. Paketas vadinamas šakojimu. Kiekvienas atskiras laidininkas sudaro šaką.Bendrieji taškai vadinami elektros tinklo mazgais.

Praktikoje mišresnis laidininkų įtraukimas yra labiau paplitęs, kai kurie yra prijungti nuosekliai, kai kurie - lygiagrečiai. Būtina nutraukti grandinę paprastais segmentais, išspręsti problemą kiekvienam atskirai. Nepriklausomai sudėtinga elektros grandinė gali būti aprašyta lygiagrečiai, nuosekliu laidų sujungimu. Tai daroma praktikoje.

, naudojant

laidų lygiagrečias ir nuosekliąsias jungtis Elektros grandinėms taikomosios sąlygos

teorija yra tvirtų žinių kūrimo pagrindas. Kalbant apie fiziką, vidinė grandinė vadinama srovės šaltiniu, esančiu išorėje - vadinama išorine. Apribojimas padeda tinkamai aprašyti lauko pasiskirstymą.Dabartinis darbas atliekamas. Paprasčiausiai - šilumos generavimas pagal Joule-Lenz įstatymą.Įkrautos dalelės, judančios mažesnio potencialo kryptimi, susiduria su kristalų grotelėmis, išskiria energiją.Yra atsparumas šildymui.

Siekiant užtikrinti judėjimą, reikia išlaikyti galimą skirtumą laidininko galuose. Tai vadinama grandinės įtampos dalimi. Jei tiesiog įdėjote laidininką lauke išilgai jėgos linijų, srovė teka, jis bus labai trumpas. Procesas baigsis pusiausvyros pradžia. Išorinis laukas bus subalansuotas pagal savo lauką, priešinga kryptimi. Srovė sustos. Kad procesas taptų nuolatinis, reikia išorinės jėgos.

Srovės šaltinis yra tokia elektros grandinės judėjimo pavara. Siekiant išlaikyti potencialą, darbas atliekamas viduje. Cheminė reakcija, kaip galvaninės ląstelės, mechaninės jėgos - hidroenergija. Mokesčiai šaltinio viduje persikelia į priešingą lauką.Tai pasiekiama išorinių jėgų darbais. Jūs galite parafrazuoti pirmiau minėtą formuluotę, pasakyti:

• Išorinė grandinės dalis, kurioje įkraunami įkrovimai, yra nuvažiuoti iš lauko.
• Kontūro vidinė dalis, kurioje įkrovos juda nuo intensyvumo.

Generatorius( srovės šaltinis) turi du polius. Mažiau potencialo vadinama neigiama, kita - teigiama. Kintamosios srovės atveju stulpai nuolat keičiasi. Mokesčių judėjimo kryptis skiriasi. Srovė teka iš teigiamo poliaus į neigiamą.Teigiamų krūvių judėjimas vyksta mažėjančio potencialo kryptimi. Atsižvelgiant į tai, įvedamas potencialaus kritimo principas:

Galimas grandinės sekcijos sumažėjimas vadinamas potencialo praradimu segmente. Formaliai ši įtampa. Dėl lygiagrečios grandinės šakų yra tas pats.

Įtampos kritimas reiškia kažką kitą.Šilumos nuostolius apibūdinanti reikšmė yra skaitmeninė, lygi srovės ir aktyvaus pasipriešinimo produktui. Toliau aptarti Ohm ir Kirchhoff įstatymai yra suformuluoti šiam atvejui. Elektrinių variklių, transformatorių potencialus skirtumas gali labai skirtis nuo įtampos kritimo. Pastarasis apibūdina aktyvaus pasipriešinimo nuostolius, o pirmasis atsižvelgia į visišką dabartinio šaltinio veikimą.

Čia mes paaiškiname: dalis energijos konvertuojama į magnetinį srautą arba cheminę sąveiką, srities grandinė negali būti laikoma nuosekli. Esama šakotosios šakos, dėl to, kad yra impedanso reaktyvus komponentas, ar kitų jėgų.Variklio apvija turi ryškų indukcinį pasipriešinimą, kuriuo magnetinis laukas perduodamas darbui atlikti. Galia perkeliama fazėje, dalis jos eina į šilumą.Praktiškai tai laikoma parazitiniu reiškiniu. Fizinių laidininkų nuoseklaus ir išorinio ryšio įstatymai yra suformuluoti paprasčiausiais atvejais. Pastovus yra vienos krypties srovė, nuolatinė amplitudė, todėl inžinieriai supranta ištaisytą įtampą.

Spręsdamas fizines problemas dėl paprastumo, variklis gali turėti emf savo sudėtyje, kurios veikimo kryptis yra priešinga energijos šaltinio poveikiui. Atsižvelgiama į energijos praradimo faktą per reaktyviąją impedanso dalį.Mokyklos ir universiteto fizikos kursai skiriasi nuo tikrovės.Štai kodėl studentai, atidarę burną, išklauso elektrotechnikos reiškinius. Per laikotarpį iki pramoninės revoliucijos era buvo atrasti pagrindiniai įstatymai, mokslininkas turėtų suvienyti teoretiko ir talentingo eksperimentuotojo vaidmenį.Kirchhoffo darbų pranašumai atvirai kalba apie tai( George Ohm darbai nebuvo išversti į rusų kalbą).Mokytojai pažodžiui pritraukė žmones su papildomomis paskaitomis, skoningai vizualiais, nuostabiais eksperimentais.

Ohm ir Kirchhoff įstatymai, taikomi laidų

serijai ir lygiagrečiam sujungimui Norint išspręsti tikras problemas, naudojami Ohm ir Kirchhoff įstatymai. Pirmasis iš lygybės gautas tik empiriniu būdu - eksperimentiškai - antrasis prasidėjo matematine problemos analize, tada jis praktikoje patikrino spėliones. Pateikiame šiek tiek informacijos, kuri padės išspręsti problemą:

1. Praktikoje apie galvanizavimo grandinių matematinį tyrimą, Georg Ohm: srovė, kai laidininkai yra prijungti nuosekliai, yra tas pats. Magnetinė adata kiekvienoje grandinės dalyje eksperimentuose buvo nukreipta fiksuotu kampu. Ohmo įstatymo atradimui buvo parengta Oersted ataskaita apie dirigento veikimą su srovės ant jūros kompaso. Srovės stiprumą paprastai apibūdino magnetinės adatos nukrypimas nuo pradinės padėties. Siekiant didesnio lojalumo, Om turėjo patirties Žemės dienovidinio kryptimi.
2. Lygiagrečios elektros grandinės mazge - dabartinės šakės. Kirchhoffas gavo taisyklę, tirdamas elektros perėjimą per metalinę apvalią plokštę, siekdamas visais atvejais gauti apibendrintą formulę.Planas buvo sėkmingas, du „Kirchhoff“ įstatymai tapo šalutiniu produktu, vienas sako: grandinės mazgo srovių suma yra lygi nuliui. Gautieji gaunami su vienu ženklu, išeinančiu - su kitu.
3. Kirchhoff antrasis įstatymas padės analizuoti nuoseklią grandinę.Jame teigiama: uždaroje( skaitymo sekos) grandinėje įtampos lašų suma yra lygi EMF sumai. Atminkite, kad kiekvieno taško srovė yra pastovi( žr. Aukščiau).EMF srovės šaltiniai, laukas yra nukreiptas priešinga kitai grandinės daliai, kuri paprastai vadinama išorine.Įstatymas grindžiamas tuo, kad nuosekliai įtraukiant baterijas naudojant įtampos poveikį.Dvi 1,5 V tabletės yra 3 voltai. Be serijos prijungiama įtampa.
   

   Kirchhoff įstatymas

4. Paskutinė taisyklė vargu ar turi įrodymų.Pretenzijos: grandinės šakų įtampa su abiem bendrais mazgais yra vienoda.Šis faktas yra lengvai suprantamas naudojant vežimo pratęsimo pavyzdį.Nesvarbu, kiek įrenginių įjungta, maitinimo įtampa išliks tokia pati. Todėl nemanome, kad reikia pateikti įrodymų aksiomą.Pažangūs naudotojai pastebės: tikras šaltinio įtampos sumažėjimas perkraunamas, tarkim: leistinos normos stebimos skirstomojo skydo kištukais.

Apskaičiuokite serijinių ir lygiagrečių jungčių elementų atsparumą

Realių grandinių skaičiavimo algoritmas yra paprastas.Štai keletas darbų, susijusių su svarstomu dalyku:

1. Kai prijungta nuosekliai, rezistoriai yra susumuojami ir lygiagrečiai, laidumas:
   1. Rezistorių atveju įstatymas perrašomas nekeičiant formos. Su lygiagrečiu prijungimu galutinis pasipriešinimas yra lygus originalaus produkto daliai iš viso. Kai nuoseklios - vardinės vertės pridedamos.
   2. induktyvumas veikia kaip reaktyvas( j * ω * L), elgiasi kaip normalus rezistorius. Kalbant apie rašymą, formulė nesiskiria. Niuansas, bet kokiai grynai įsivaizduotai varžai, kurią reikia padauginti iš operatoriaus j, apskrito dažnio ω( 2 * Pi * f).Kai induktyvumo ritės yra sujungtos nuosekliai, įvertinimai susumuojami ir lygiagrečiai pridedamos atvirkštinės vertės.
   3. Įrašytas talpos atsparumas yra parašytas kaip: -j / ω * C.Tai lengva pastebėti: pridedant serijos prijungimo reikšmes, gauname formulę, lygiai taip pat kaip ir rezistoriai bei induktyvumai. Kondensatoriams yra priešingai. Prijungus lygiagrečiai, pridedamos vardinės vertės, nuoseklios - susumuojamos atvirkštinės vertės.

Abstraktai lengvai išplėsta iki savavališkų atvejų.Dviejų atvirų silicio diodų įtampos kritimas yra lygus sumai. Praktiškai tai yra 1 voltas, tiksli vertė priklauso nuo puslaidininkio elemento tipo, charakteristikų.Maitinimo šaltiniai yra traktuojami taip pat: prijungus nuosekliai, pridedami reitingai. Lygiagrečiai dažnai randama pastotėse, kur transformatoriai yra išdėstyti šalia.Įtampa bus viena( valdoma įrenginiu), padalyta tarp šakų.Transformacijos santykis yra griežtai lygus, blokuodamas neigiamą poveikį.

Kai kuriems žmonėms kyla problemų: lygiagrečiai prijungtos dvi skirtingų nominalų baterijos.Šis atvejis aprašytas antruoju Kirchhoffo įstatymu, jis negali sukelti fizikos sunkumų.Esant abiejų šaltinių nelygybei, skaičiuojamas aritmetinis vidurkis, jei ignoruojame abiejų vidinį pasipriešinimą.Priešingu atveju, visų kontūrų atveju išsprendžiamos Kirchhoffo lygtys. Srovės bus nežinomos( tik trys), kurių bendras skaičius yra lygus lygčių skaičiui. Visapusiškai suprasti vadovaujamą skaičių.

Pažvelkime į vaizdą: pagal problemos teiginį E1 šaltinis yra stipresnis už E2.Dėl patikimų priežasčių grandinėje laikomės srovių krypties. Bet jei jie buvo įterpti neteisingai, išsprendus problemą, būtų buvę pasirodė neigiamas ženklas. Tada turėtų keisti kryptį.Akivaizdu, kad srovė teka išorinėje grandinėje, kaip parodyta paveiksle. Sudarome Kirchhoffo lygtis trims grandinėms, tai yra taip:

1. Pirmojo( stipraus) šaltinio darbas yra išleidžiamas kuriant srovę išorinėje grandinėje, įveikiant kaimyno silpnumą( srovė I2).
2. Antrasis šaltinis neveikia naudingo darbo apkrovai, kovodamas su pirmuoju. Priešingu atveju jums nebus pasakyta.

Skirtingų reitingų baterijų lygiagrečiai perjungimas tikrai yra žalingas. Kas stebima pastotėje, kai naudojami transformatoriai su skirtingais perdavimo koeficientais. Išlyginimo srovės neveikia jokio naudingo darbo.Įvairios lygiagrečiai prijungtos baterijos pradės veikti efektyviai, kai stiprioji eina į silpno lygio lygį.