Parallel- en serieschakeling. Serie en parallelle circuits

In de natuurkunde onderzoek thema parallel en serieschakeling, en kan niet alleen een geleider, maar ook condensatoren. Het is belangrijk om niet te verdwalen in hoe elk van hen in het diagram te kijken. En pas dan specifieke formule toe te passen. Zij, door de manier, je moet onthouden.

Hoe kunt u deze twee verbindingen te onderscheiden?

Neem een goede blik op het schema. Wanneer de draden voorgesteld als de weg, zal de machine op de rol van de weerstanden spelen. Op een rechte weg, zonder enige vertakking auto's te gaan, een na de ander, in een keten. Zoals blijkt en een serieverbinding geleiders. De weg in dit geval kan een onbeperkt aantal omwentelingen, maar geen kruising te hebben. Ongeacht wagged weg (draad), machines (weerstanden) altijd aangebracht achter elkaar op dezelfde keten.

Een heel ander ding, als we rekening houden met de parallelle aansluiting. Overwegende dat weerstanden kan worden vergeleken met de atleten aan de start. Ze zijn elk op hun pad, maar de bewegingsrichting ze dezelfde en eindigen op dezelfde plaats. Evenzo weerstanden - elk van hen heeft een eigen geleider, maar ze zijn allemaal verbonden op een gegeven moment.

Formule voor huidige

Op het altijd om in het thema "Electricity" wordt genoemd. Parallel- en serieschakeling verschillend effect op de omvang van de huidige in de weerstanden. Voor hen is de afgeleide formules, die kan worden opgeslagen. Maar net genoeg om de betekenis van die wordt geïnvesteerd in hen herinneren.

Aldus stroom wanneer de serieschakeling van geleiders altijd hetzelfde. D.w.z. waarin telkens actuele waarde verschilt. Een analogie kan zijn in vergelijking met de draadbuis. Het is altijd hetzelfde water stroomt. En alle obstakels in de weg zal worden geveegd uit dezelfde kracht. Dus met de huidige. Daarom is de algemene formule van de stroom in een circuit met een serieschakeling van weerstanden is als volgt:

Ik _totaal = _I1 = _I2

Hier is de letter I geeft de huidige sterkte. Het is algemeen aanvaard notatie, dus je moet onthouden.

De stroom in parallelschakeling zal niet constant zijn. In dezelfde analogie van de buis wordt bereikt, dat het water wordt verdeeld in twee stromen, als de hoofdpijp een tak. Hetzelfde verschijnsel wordt waargenomen met de stroom bij op weg is vertakkende kabels. Formule totale stroomsterkte bij parallelle verbindingsgeleiders :

Ik _totaal = _I1 + _I2

Wanneer de aftakking wordt gevormd door draden die meer dan twee, in de bovenstaande formule voor hetzelfde aantal termen zal zijn.

Formules voor spanning

Gezien circuit waarin verbindingsgeleiders sequentieel gevormd, waarbij de spanning over het geheel bepaald door de som van deze hoeveelheden voor elke weerstand. Vergelijk deze situatie kan worden met de gerechten. Houd een van hen is gemakkelijk om een persoon, de tweede dicht hij kan ook krijgen, maar met moeite. In hun handen houden drie borden naast elkaar voor een persoon zal niet slagen, zal de hulp van een ander nodig hebben. En ga zo maar door. De inspanningen van de bevolking toegevoegd.

De formule voor de totale spanning schakeldeel met een serieschakeling geleiders als volgt:

_Algemeen U = _U1 + _U2, waarbij U - aanduiding goedgekeurd voor elektrische spanning.

Een andere situatie ontstaat wanneer bekeken parallelschakeling van de weerstanden. Wanneer de platen op elkaar worden gebracht, kunnen ze nog steeds vasthouden één persoon. Daarom is het niet nodig om iets toe te voegen. Dezelfde analogie waargenomen in parallelschakeling van geleiders. De spanning op elk van hen hetzelfde en gelijk aan die op allemaal tegelijk. totale spanning formule is als volgt:

_Algemeen U = U ₁ = _U2

Formules voor elektrische weerstand

Ze kan nu al niet meer, en weet dat de formule van de wet van Ohm en de nodige conclusies uit het. Door deze wet volgt dat de spanning gelijk is aan het product van stroom en weerstand. Dat wil zeggen, U = I * R, waarbij R - weerstand.

Vervolgens formule, die moeten werken, afhankelijk van de aansluitgeleiders gevormd:

• opeenvolgend, betekent must gelijke spanning - I * R _{algemeen gebruikelijk} = I ₁ * ₁ R + _I2 * R _2;
• parallel noodzaak om de formule te gebruiken voor de huidige - U _gewoonlijk / R _totaal = U ₁ / _R1 + _U2 / _R2.

Gevolgd door eenvoudige omzetting die is gebaseerd op het feit dat de eerste gelijkheid alle dezelfde stroomwaarde en de tweede - gelijke spanning. Zo kunnen ze worden verminderd. Dat wordt verkregen door een dergelijke uitdrukkingen:

1. R _totaal = _R1 + _R2 (geleiders voor seriële verbinding).
2. 1 / R _tot = 1 / _R1 + 1 / _R2 (parallel verbonden).

Door het verhogen van het aantal weerstanden opgenomen in het netwerk, verandert het aantal termen in deze uitdrukkingen.

Opgemerkt wordt dat de parallelle en seriële verbindingsgeleiders hebben verschillende effecten op het totale weerstand. Het eerste circuitgebied vermindert de weerstand. En het blijkt te zijn kleiner dan de kleinste van de gebruikte weerstanden zijn. Bij het aansluiten toegevoegd alle logische waarde, zodat het totale aantal altijd het grootst zijn.

huidige Jobs

De voorgaande drie waarden wetten parallelschakeling en serieschakeling van de geleiders in het circuit. Daarom is het noodzakelijk om ze te kennen. Over het werk en de macht moeten gemakkelijk te basisformule herinneren. Het wordt als volgt geschreven: A = I * U * t, waarbij A - het huidige werk, t - de tijd van zijn passage door de geleider.

Teneinde de algemene werking van een serieschakeling bepaling moet worden vervangen in de oorspronkelijke expressiestam. Verkrijgen vergelijking: A = I * _(U1 + _U2) * t, waarbij de opening haakjes wordt verkregen dat de werkzaamheden over de gehele sectie is gelijk aan de som in elk afzonderlijk verbruikerstroom.

Ook het argument Indien dat parallelschakeling circuit. Vervang alleen de vermeende kracht van de stroom. Maar het resultaat is hetzelfde: A = _A1 + _A2.

krachtstroom

In het afleiden van de formule voor de kracht (aangeduid door "P") circuitdeel moet opnieuw gebruiken één formule: P = U * I Na deze overwegingen blijkt dat de parallelle en seriële verbinding beschrijft een dergelijke formule voor vermogen: P = _P1 + _P2.

Dat wil zeggen, ongeacht de regeling, de totale capaciteit zal worden opgemaakt van de vorm van degenen die betrokken zijn bij het werk. Dit verklaart het feit dat het onmogelijk is in het appartement op hetzelfde moment een veel krachtige netwerkapparaten op te nemen. Het werkt gewoon niet de belastingen te weerstaan.

Hoe werkt de aansluiting van geleiders voor reparatie van een kerst krans?

Direct na de brand is een van de lichten, zal duidelijk worden hoe ze verbonden waren. In een serie verbinding zal niet branden een van hen. Dit komt door het feit dat de lamp onbruikbaar wordt een gat in de keten. Daarom is het noodzakelijk om alle te controleren, om te bepalen welke doorbrandt, vervang het - en krans zal werken.

Als het maakt gebruik van een parallelle aansluiting, is het niet ophouden te werken op de schuld van een van de lampen. Tenslotte wordt de ketting niet volledig gebroken, en slechts één paralleldeel. Maar alleen degenen die zijn weg naar een krans te herstellen, is het niet nodig om alle keten componenten te controleren.

Wat gebeurt er met de ketting als het niet weerstanden en condensatoren heeft opgenomen?

Met hun serieschakeling is er zo'n situatie: de kosten van het net voordelen komen alleen de buitenschil van extreme condensatoren. Degenen die zich tussen hen, net voorbij deze kosten in de keten. Dit verklaart het feit dat alle borden verschijnen dezelfde kosten, maar hebben verschillende borden. Daarom is de elektrische lading van elke kondensator geschakelde wij een formule schrijven:

_gewoonlijk q = _q1 = _q2.

Om de spanning over elke condensator te bepalen, vereist kennis van de formule U = q / S. Het C - capacitance.

De totale spanning gehoorzaamt dezelfde wet die geldig is voor de weerstanden. Derhalve substitueren in formule tank spanning voor het bedrag vinden we dat de totale capaciteit van de apparatuur moet worden berekend met de formule:

C = q / _(U1 + _U2).

Ter vereenvoudiging van deze formule kan omkeren en vervangt de fractie verhouding tussen de spanning aan de laadcapaciteit. Deze gelijkheid verkregen: 1 / C = 1 / _C1 + 1 / _C2.

Enigszins anders is de situatie wanneer de verbinding condensatoren - parallel. Vervolgens werd de totale lading is de som van alle ladingen die zijn geaccumuleerd op de platen van alle apparaten. Een spanningswaarde wordt steeds bepaald door de algemene wetten. Derhalve is de formule voor de totale capacitantie van de parallel geschakelde condensatoren is als volgt:

C = (q1 + q2) / U.

Dat wil zeggen deze waarde wordt beschouwd als de som van elk van de inrichtingen toegepast in combinatie:

C = _C1 + _C2.

Hoe de totale weerstand van een draad verbinding te bepalen?

Dat wil zeggen een waarin opeenvolgende lagen van afwisselend parallel en vice versa. Want zij nog steeds over al het bovenstaande wetten. Hoeft alleen maar om ze te gebruiken in fasen.

Ten eerste, uit te breiden de regeling steunt mentaal. Indien aanwezig het moeilijk is, is het noodzakelijk om te tekenen wat je krijgt. Toelichting zal duidelijker worden als we beschouwen het als een specifiek voorbeeld (zie. Figuur).

Het is handig om te beginnen trekken van de punten B en C. Ze moeten op een bepaalde afstand worden geplaatst van elkaar en van de randen van het vel. Links naar punt B komt bij de draaddoorsnede en naar rechts voor twee. Punt B, integendeel, de linker twee takken, en na één draad.

Nu moet je de ruimte tussen deze punten te vullen. Op de bovenste draad moet worden geplaatst drie weerstanden met coëfficiënten 2, 3 en 4, en die vanaf de bodem, waarbij de index 5. De eerste drie in serie verbonden. Met de vijfde weerstand parallel.

De overige twee weerstanden (eerste en zesde) in serie met de beschouwde gedeelte WD. Derhalve kan het patroon eenvoudig worden aangevuld met twee rechthoeken aan weerszijden van de geselecteerde punten. Blijft de formule toegepast voor het berekenen van de weerstand:

• de eerste, die wordt gegeven om een seriële verbinding;
• vervolgens parallel;
• en opnieuw voor de seriële.

Op dezelfde manier kan men elk uit te breiden, zelfs zeer geavanceerde circuits.

De uitdaging voor de serieschakeling van geleiders

Voorwaarde. De ketens zijn met elkaar verbonden twee lampen en een weerstand. De totale spanning 110 V en de stroom is 12 A. Wat is de weerstandswaarde van de weerstand, wanneer elke lamp is voor een spanning van 40 V?

Besluit. Aangezien we overwegen een serieschakeling, zijn wetten bekende formule. Het is alleen nodig om ze correct toe te passen. Om te beginnen, de spanningswaarde, waarbij de weerstand valt te bepalen. Hiertoe de algemene behoefte aan tweemaal de spanning van een enkele lamp aftrekken. Het blijkt dat 30 V.

Nu, wanneer de twee waarden bekend, U en I (waarvan de tweede wordt aangegeven in de toestand, aangezien de totale stroom van de stroom in elke opeenvolgende consument), kan men de weerstand van de weerstand volgens de wet van Ohm berekenen. Is gelijk aan 2,5 ohm.

Antwoord. De weerstand van de weerstand 2,5 ohm.

De uitdaging voor het verbinden van condensatoren parallel sequentiële

Voorwaarde. Er zijn drie condensatoren met capaciteiten 20, 25 en 30 microfarad. Bepalen hun totale capaciteit in serie en parallelle verbinding.

Besluit. Gewoon beginnen met een parallelschakeling. In deze situatie worden alle drie waarden bij elkaar opgeteld. De totale capaciteit is gelijk aan 75 microfarad.

Iets ingewikkelder berekeningen zal een serieschakeling van condensatoren. Immers, moet u eerst de relatie van één aan elk van de containers te vinden, en dan zetten ze samen. Het blijkt dat de eenheid gedeeld door de totale capaciteit gelijk aan 37/300. Vervolgens de gewenste hoeveelheid wordt verkregen ongeveer 8 microfarad.

Antwoord. De totale capaciteit in serieschakeling 8 microfarad parallel - 75 uF.