Strømmen i den elektriske kretsen går gjennom lederne fra spenningskilden til belastningen, det vil si til lamper, apparater. I de fleste tilfeller brukes kobbertråder som ledere. En krets kan ha flere elementer med forskjellige motstander. I instrumentkretsen kan ledere kobles parallelt eller i serie, og det kan også være blandede typer.
Element ordningen med en motstand kalt en motstand, er spenningen til et gitt element potensialforskjellen mellom endene av motstanden. Parallell og serie elektrisk tilkobling av ledere er preget av et enkelt operasjonsprinsipp, i henhold til hvilket strømmen flyter fra henholdsvis pluss til minus, potensialet avtar. På koblingsskjemaer er ledningsmotstanden tatt som 0, siden den er ubetydelig.
Parallellkobling forutsetter at elementene i kretsen er koblet til kilden parallelt og er slått på samtidig. Seriekobling betyr at motstandslederne kobles i streng rekkefølge etter hverandre.
Ved beregning brukes idealiseringsmetoden, noe som i stor grad forenkler forståelsen. Faktisk, i elektriske kretser, avtar potensialet gradvis i prosessen med å bevege seg gjennom ledningene og elementene som er inkludert i en parallell- eller serieforbindelse.
Innhold
Seriekobling av ledere
Seriekoblingsskjemaet innebærer at de slås på i en bestemt rekkefølge, etter hverandre. Dessuten er strømstyrken i dem alle lik. Disse elementene skaper en total spenning på stedet. Ladninger akkumuleres ikke i nodene til den elektriske kretsen, fordi ellers vil en endring i spenning og strøm bli observert. Med en konstant spenning bestemmes strømmen av verdien av motstanden til kretsen, derfor endres motstanden i en seriekrets hvis en belastning endres.
Ulempen med en slik ordning er det faktum at i tilfelle svikt i ett element, mister resten også evnen til å fungere, siden kretsen er brutt. Et eksempel er en krans som ikke fungerer hvis den ene lyspæren brenner ut. Dette er en nøkkelforskjell fra en parallellkobling, hvor elementene kan operere individuelt.
Seriekretsen antar at på grunn av enkeltnivåforbindelsen til lederne, er motstanden deres lik på et hvilket som helst punkt i nettverket. Den totale motstanden er lik summen av spenningsreduksjonen til de enkelte elementene i nettverket.
Med denne typen tilkobling er begynnelsen av en leder koblet til enden av en annen. Nøkkeltrekket til forbindelsen er at alle ledere er på samme ledning uten grener, og en elektrisk strøm flyter gjennom hver av dem. Imidlertid er den totale spenningen lik summen av spenningene på hver. Du kan også vurdere forbindelsen fra et annet synspunkt - alle ledere erstattes av en ekvivalent motstand, og strømmen på den er den samme som den totale strømmen som går gjennom alle motstander. Ekvivalent totalspenning er summen av spenningsverdiene over hver motstand. Dette er potensialforskjellen over motstanden.
Å bruke en seriell tilkobling er nyttig når du spesifikt vil slå på og av en bestemt enhet. En elektrisk ringeklokke kan for eksempel bare ringe når det er tilkopling til en spenningskilde og en knapp. Den første regelen sier at hvis det ikke er strøm på minst ett av elementene i kretsen, vil det ikke være på resten. Følgelig, hvis det er strøm i en leder, er det i de andre. Et annet eksempel vil være en batteridrevet lommelykt, som bare lyser når det er et batteri, en fungerende pære og en trykket knapp.
I noen tilfeller er en serieordning ikke praktisk. I en leilighet der belysningssystemet består av mange lamper, sconces, lysekroner, bør du ikke organisere en ordning av denne typen, siden det ikke er nødvendig å slå lysene av og på i alle rom samtidig. For dette formålet er det bedre å bruke en parallellkobling for å kunne slå på lyset i individuelle rom.
Parallellkobling av ledere
I en parallellkrets er ledere et sett motstander, hvorav noen ender er satt sammen til en node, og den andre - til den andre noden. Det antas at spenningen i den parallelle typen kobling er den samme i alle deler av kretsen. Parallelle deler av den elektriske kretsen kalles grener og passerer mellom to koblingsnoder, de har samme spenning. Denne spenningen er lik verdien på hver leder. Summen av indikatorene, den gjensidige av motstanden til grenene, er også invers med hensyn til motstanden til en separat seksjon av parallellkretskretsen.
Med parallell- og seriekoblinger er systemet for beregning av motstandene til individuelle ledere annerledes. Ved en parallellkrets flyter strømmen gjennom grenene, noe som øker ledningsevnen til kretsen og reduserer den totale motstanden. Når flere motstander med lignende verdier er koblet parallelt, vil den totale motstanden til en slik elektrisk krets være mindre enn én motstand flere ganger lik antall motstander i kretsen.
Hver gren har en motstand, og den elektriske strømmen, når den når forgreningspunktet, deles og divergerer til hver motstand, dens endelige verdi er lik summen av strømmene på alle motstandene. Alle motstander erstattes med en tilsvarende motstand. Ved å anvende Ohms lov blir verdien av motstanden tydelig - i en parallellkrets summeres verdiene som er resiproke av motstandene på motstandene.
Med denne kretsen er strømverdien omvendt proporsjonal med motstandsverdien. Strømmene i motstandene er ikke sammenkoblet, så hvis en av dem er slått av, vil dette på ingen måte påvirke de andre. Av denne grunn brukes en slik ordning i mange enheter.
Med tanke på mulighetene for å bruke en parallellkrets i hverdagen, er det lurt å merke seg belysningssystemet til leiligheten. Alle lamper og lysekroner må kobles parallelt, i så fall påvirker det ikke driften av de andre lampene å slå en av dem på og av. Dermed legger bytte om hver lyspære i kretsgrenen, kan du slå på og av den tilsvarende lampen etter behov. Alle andre lamper fungerer uavhengig.
Alle elektriske apparater kobles parallelt til et 220 V strømnett, deretter kobles de til en sentralbord. Det vil si at alle enheter er tilkoblet uavhengig av tilkobling av andre enheter.
Lover for serie og parallellkobling av ledere
For en detaljert forståelse i praksis av begge typer forbindelser, presenterer vi formler som forklarer lovene til disse typene forbindelser. Effektberegningen for parallell- og seriekobling er forskjellig.
I en seriekrets er det samme strømstyrke i alle ledere:
I = I1 = I2.
I henhold til Ohms lov er disse typer lederforbindelser forklart forskjellig i ulike tilfeller. Så, i tilfelle av en seriekrets, er spenningene lik hverandre:
U1 = IR1, U2 = IR2.
I tillegg er den totale spenningen lik summen av spenningene til de enkelte lederne:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
Den totale motstanden til den elektriske kretsen beregnes som summen av de aktive motstandene til alle ledere, uavhengig av antall.
Når det gjelder en parallellkrets, er den totale spenningen til kretsen lik spenningen til de enkelte elementene:
U1 = U2 = U.
Og den totale styrken til den elektriske strømmen beregnes som summen av strømmene som er tilgjengelige i alle ledere som er plassert parallelt:
I = I1 + I2.
For å sikre maksimal effektivitet av elektriske nettverk, er det nødvendig å forstå essensen av begge typer tilkoblinger og bruke dem på riktig måte, ved å bruke lovene og beregne rasjonaliteten til praktisk implementering.
Blandet tilkobling av ledere
Serie- og parallellmotstandsforbindelser kan kombineres i én elektrisk krets om nødvendig. For eksempel er det tillatt å koble parallelle motstander i serie til en annen motstand eller deres gruppe, denne typen anses som kombinert eller blandet.
I et slikt tilfelle beregnes den totale motstanden ved å ta summen av verdiene for parallellkoblingen i systemet og for seriekoblingen. Først må du beregne den ekvivalente motstanden til motstandene i serie, og deretter elementene i parallellen. En seriell tilkobling betraktes som en prioritet, og kretser av denne kombinerte typen brukes ofte i husholdningsapparater og apparater.
Så, med tanke på typene koblinger av ledere i elektriske kretser og basert på lovene for deres funksjon, kan man fullt ut forstå essensen av organiseringen av kretser til de fleste elektriske husholdningsapparater. Med parallell- og seriekoblinger er beregningen av motstands- og strømstyrkeindikatorer annerledes. Når du kjenner prinsippene for beregning og formler, kan du kompetent bruke hver type kretsorganisasjon for å koble sammen elementer på den beste måten og med maksimal effektivitet.
Lignende artikler:
