Conexão paralela e serial de condutores - formas de comutar um circuito elétrico. Circuitos elétricos de qualquer complexidade podem ser representados pelas abstrações indicadas.
Definições
Há duas maneiras de conectar os condutores, torna-se possível simplificar o cálculo de um circuito de complexidade arbitrária:
- O final do condutor anterior é conectado diretamente ao início do próximo - a conexão é chamada de serial. Uma corrente é formada. Para ligar o próximo link, você precisa quebrar o circuito elétrico inserindo um novo condutor ali.
- O início dos condutores são conectados por um ponto, os fins por outro, a conexão é chamada paralela. Bundle é chamado de ramificação. Cada maestro individual forma um ramo. Pontos comuns são referidos como nós da rede elétrica.
Na prática, a inclusão mista de condutores é mais comum, alguns são conectados em série, alguns - em paralelo.É necessário quebrar a cadeia com segmentos simples, resolver o problema para cada um separadamente. Um circuito elétrico arbitrariamente complexo pode ser descrito por conexão serial paralela de condutores. Isso é feito na prática.
Usando Conexões Paralelas e Seriais do
Condutores Termos Aplicáveis a Circuitos Elétricos A Teoria do
é a base para a construção de um forte conhecimento, poucos sabem como a tensão( diferença de potencial) difere da queda de tensão. Em termos de física, o circuito interno é chamado de fonte atual, localizado fora - é chamado de externo. A delimitação ajuda a descrever a distribuição do campo corretamente. A corrente faz o trabalho. No caso mais simples, a geração de calor de acordo com a lei Joule-Lenz. As partículas carregadas, movendo-se na direção de um potencial menor, colidem com a rede cristalina, emitem energia. Existe uma resistência ao aquecimento.
Para garantir o movimento, é necessário manter uma diferença de potencial nas extremidades do condutor. Isso é chamado de seção de tensão do circuito. Se você apenas colocar o condutor no campo ao longo das linhas de força, a corrente fluirá, será muito curta. O processo terminará com o início do equilíbrio. O campo externo será equilibrado por seu próprio campo de cargas, na direção oposta. A corrente irá parar. Para que o processo se torne contínuo, é necessária força externa.
A fonte atual é uma dessas unidades para o movimento de um circuito elétrico. Para manter o potencial, o trabalho é feito internamente. Reação química, como em uma célula galvânica, forças mecânicas - gerador hidrelétrico. As cargas dentro da fonte se movem no campo oposto. Isso é realizado pelo trabalho de forças externas. Você pode parafrasear o texto acima, digamos:
- A parte externa do circuito, onde as cargas se movem, levadas pelo campo.
- O interior do circuito onde as cargas se movem contra a intensidade.
O gerador( fonte de corrente) está equipado com dois pólos. Possuir menos potencial é chamado negativo, o outro é positivo. No caso de corrente alternada, os pólos estão constantemente mudando de lugar. A direção do movimento das cargas varia. A corrente flui do pólo positivo para o negativo. O movimento de cargas positivas vai no sentido de diminuir o potencial. De acordo com esse fato, o conceito de uma queda potencial é introduzido:
A queda potencial de uma seção da cadeia é chamada de perda de potencial dentro de um segmento. Formalmente, esta tensão. Para os ramos do circuito paralelo é o mesmo.
Queda de tensão significa outra coisa. O valor que caracteriza a perda de calor é numericamente igual ao produto da corrente e da resistência ativa da área. As leis de Ohm e Kirchhoff, discutidas abaixo, são formuladas para este caso. Em motores elétricos, transformadores, a diferença de potencial pode diferir significativamente da queda de tensão. Este último caracteriza as perdas na resistência ativa, enquanto o primeiro leva em conta a operação completa da fonte atual.
Aqui explicamos: parte da energia é convertida em fluxo magnético ou interação química, o circuito na área não pode ser considerado consistente. Há uma ramificação, devido à presença do componente reativo da impedância ou outras forças. O enrolamento do motor é dotado de uma pronunciada resistência indutiva, através da qual a transmissão do campo magnético para a realização do trabalho. O poder é deslocado em fase, parte dele vai para o calor. Na prática, é considerado um fenômeno parasitário. As leis de conexão seqüencial e externa de condutores em física são formuladas para os casos mais simples. Constante é a corrente de uma direção, amplitude constante, engenheiros entendem por isso a tensão retificada.
Ao resolver problemas físicos, por simplicidade, o motor pode incluir um fem em sua composição, cuja direção de ação é oposta ao efeito da fonte de energia. O fato da perda de energia através da parte reativa da impedância é levado em consideração. Curso de física escolar e universitária difere do isolamento da realidade.É por isso que os alunos, abrindo uma boca, escutam os fenômenos que estão ocorrendo na engenharia elétrica. No período anterior à era da revolução industrial, as principais leis foram descobertas, o cientista deveria unir o papel de teórico e talentoso experimentador. Prefaces às obras de Kirchhoff falam abertamente sobre isso( as obras de George Ohm não foram traduzidas para o russo).Os professores literalmente atraíram pessoas com palestras adicionais, com experiências visuais e surpreendentes.
As leis de Ohm e Kirchhoff como aplicadas à conexão em série e paralela dos condutores
Para resolver problemas reais, as leis de Ohm e Kirchhoff são usadas. A primeira derivou a igualdade de uma maneira puramente empírica - experimentalmente - a segunda começou pela análise matemática do problema, então ele checou as suposições com a prática. Vamos dar algumas informações que ajudam a resolver o problema:
- No tratado sobre o estudo matemático dos circuitos de eletrodeposição, Georg Ohm: a corrente quando os condutores são conectados em série é a mesma. A agulha magnética em cada seção da corrente foi defletida em experimentos por um ângulo fixo. A descoberta da lei de Ohm foi precedida pelo relato de Oersted sobre a ação de um condutor com uma corrente na bússola do mar. A força da corrente foi geralmente caracterizada pelo desvio da agulha magnética da posição inicial. Para maior lealdade, Om possuía experiência na direção do meridiano da Terra.
- Em um nó de um circuito elétrico paralelo, os garfos atuais. Kirchhoff recebeu a regra, investigando a passagem da eletricidade através de uma placa redonda de metal, buscando obter uma fórmula generalizada para todos os casos. O concebido foi sucedido, duas leis Kirchhoff tornaram-se um subproduto, diz-se: a soma das correntes do nó da corrente é zero. Caixa de entrada é tomada com um sinal, saída - com outro.
- A Segunda Lei de Kirchhoff ajudará a analisar um circuito seqüencial. Indica: em um circuito fechado( leitura - seqüencial), a soma das quedas de tensão é igual à soma do EMF.Lembre-se, a corrente em cada ponto é constante( veja acima).EMF - fontes de corrente, o campo é direcionado em frente à outra parte do circuito, que geralmente é chamado de externo. A lei baseia-se no fato de que o uso de uma inclusão consistente de baterias com a soma do efeito da tensão. Dois comprimidos de 1,5 V, sendo incluídos, dão 3 volts. Em um circuito em série, a tensão é adicionada.
- A última regra dificilmente precisa de prova. Reivindicações: a tensão nos ramos da cadeia com os dois nós comuns é a mesma. O fato é fácil de entender pelo exemplo de uma extensão transportadora. Não importa quantos dispositivos estejam ligados, a tensão da rede permanecerá a mesma. Portanto, não achamos necessário dar o axioma da evidência. Usuários avançados perceberão: a tensão da fonte real cai quando sobrecarregada, digamos: as normas permitidas são monitoradas pelos plugues do quadro de distribuição.
Calcule as resistências dos elementos em série e conexão paralela
O algoritmo para o cálculo de circuitos reais é simples. Aqui estão algumas teses sobre o assunto em consideração:
- Quando conectado em série, as resistências são somadas e, em paralelo, a condutividade:
- Para resistores, a lei é reescrita na forma inalterada. Com conexão paralela, a resistência final é igual ao produto do original dividido pela quantidade total. Quando consistente - valores nominais são somados.
- A indutância atua como uma reatância( j * ω * L), comporta-se como um resistor normal. Em termos de escrever uma fórmula não é diferente. Nuance, para qualquer impedância puramente imaginária que você precisa para multiplicar o resultado pelo operador j, a freqüência circular ω( 2 * Pi * f).Quando as bobinas de indutância estão conectadas em série, as classificações são somadas e em paralelo - os valores inversos são adicionados.
- A resistência imaginária da capacitância é escrita como: -j / ω * C.É fácil notar: adicionando os valores da conexão em série, obtemos a fórmula, assim como para resistores e indutâncias foi em paralelo. Para capacitores, o oposto é verdadeiro. Quando conectados em paralelo, os valores nominais são somados, no caso de valores sequenciais, os valores inversos são somados.
Os resumos se estendem facilmente a casos arbitrários. A queda de tensão entre dois diodos de silício abertos é igual à soma. Na prática, é 1 volt, o valor exato depende do tipo de elemento semicondutor, características. As fontes de energia são tratadas da mesma maneira: quando conectadas em série, as classificações são adicionadas. Paralelo é freqüentemente encontrado em subestações, onde os transformadores são colocados lado a lado. A tensão será uma( controlada pelo equipamento), dividida entre os ramos. A taxa de transformação é estritamente igual, bloqueando a ocorrência de efeitos negativos.
Algumas pessoas têm um problema: duas baterias de diferentes denominações estão conectadas em paralelo. O caso é descrito pela segunda lei de Kirchhoff, não pode apresentar qualquer dificuldade à física. Com a desigualdade dos valores das duas fontes, a média aritmética é tomada, se ignorarmos a resistência interna de ambos. Caso contrário, as equações de Kirchhoff são resolvidas para todos os contornos. As correntes serão desconhecidas( apenas três), cujo número total é igual ao número de equações. Para uma compreensão completa da figura liderada.
Vamos ver a imagem: de acordo com a declaração do problema, a fonte de E1 é mais forte que E2.Nós tomamos a direção das correntes no circuito por razões de som. Mas se eles tivessem sido inseridos incorretamente, depois de resolver o problema, um teria sido exibido com um sinal negativo. Deve então mudar de direção. Obviamente, a corrente flui no circuito externo como mostrado na figura. Nós compilamos as equações de Kirchhoff para os três circuitos, é o seguinte:
- O trabalho da primeira fonte( forte) é gasto na criação de corrente no circuito externo, superando a fraqueza do vizinho( corrente I2).
- A segunda fonte não executa trabalho útil na carga, lutando com a primeira. Caso contrário, você não dirá.
A troca de baterias de diferentes classificações paralelamente em paralelo é certamente prejudicial. O que é observado na subestação ao usar transformadores com diferentes coeficientes de transmissão. Correntes de equalização não executam nenhum trabalho útil. Baterias diferentes conectadas em paralelo começarão a funcionar efetivamente quando o forte progride para o nível do fraco.