Innehåll

• Att gå
• Del 1 av 4: Förstå den grundläggande terminologin
• Del 2 av 4: Bestäm den totala strömmen för en seriekrets
• Del 3 av 4: Beräkning av den totala strömmen i parallella kretsar
• Del 4 av 4: Lösa ett exempel med parallella kretsar
• Tips
• Villkor

Det enklaste sättet att föreställa sig en seriekoppling är som en kedja av komponenter. Komponenterna läggs till sekventiellt och inriktas. Det finns bara en väg genom vilken elektronerna och landningarna kan flöda. När du väl har en grundläggande uppfattning om vad en serieförbindelse innebär kan du lära dig hur man beräknar den totala strömmen.

Att gå

Del 1 av 4: Förstå den grundläggande terminologin

1. Bekanta dig med vad flöde är. Ström är rörelsen för elektriskt laddade bärare såsom elektroner, laddningens ström per tidsenhet. Men vad är laddning och vad är en elektron? En elektron är en negativt laddad partikel. En laddning är en egenskap hos materia som används för att indikera om något är positivt eller negativt laddat. Liksom magneter stöter lika laddningar på varandra och olika laddningar lockar varandra.
   • Vi kan illustrera detta med vatten. Vatten består av molekylen H2O - som står för en bindning av 2 atomer vätgas och 1 atom syre. Vi vet att syreatomen och två väteatomer tillsammans bildar en molekyl vatten (H2O).
   • Strömmande vatten består av miljoner och miljoner av denna molekyl. Vi kan jämföra den flytande mängden vatten med elektrisk ström; molekylen med en elektron; och laddningen med atomerna.
2. Förstå vad spänning hänvisar till. Spänning är den "kraft" som driver strömmen. För att bäst illustrera spänningen använder vi batteriet som ett exempel. Inuti ett batteri finns en serie kemiska reaktioner som får elektroner att byggas upp i batteriets positiva pol.
   • Om vi ​​nu fäster den positiva anslutningspunkten för ett medium (t.ex. en ledning) till den negativa polen på batteriet, kommer elektronerna att börja röra sig för att röra sig från varandra, eftersom, som vi nämnde tidigare, lika laddningar stöter bort varandra.
   • Dessutom, på grund av lagen om bevarande av laddning (som säger att nettoladdningen för ett isolerat system måste förbli densamma) kommer elektronerna att försöka balansera laddningarna genom att flytta från den högre koncentrationen av elektroner till den lägre koncentrationen. från den positiva polen till den negativa polen respektive.
   • Denna rörelse skapar en potentialskillnad i var och en av ändarna, som vi nu kan kalla en spänning.
3. Vet vad motstånd är. Motstånd är å andra sidan motståndet från vissa element mot laddningens flöde.
   • Motstånd är element med betydande motstånd. De placeras på vissa platser i en krets eller krets för att reglera laddningens eller elektronernas flöde.
   • Om det inte finns några motstånd kommer elektronerna inte att regleras och utrustningen kan vara överladdad och skadad eller antända eld från överhettning.

Del 2 av 4: Bestäm den totala strömmen för en seriekrets

1. Bestämmer kretsens totala motstånd. Föreställ dig ett sugrör som får dig att dricka. Pressa med flera fingrar. Vad märker du? Vattenflödet kommer att minska. Klämningen bildar ett motstånd. Dina fingrar blockerar vattnet (vilket representerar flödet). Eftersom klämningen sker i en rak linje sker den i serie. Från detta exempel följer motståndets totala motstånd i serie:
   • R (totalt) = R1 + R2 + R3
2. Bestäm motståndets totala spänning. Vanligtvis kommer den totala spänningen redan att ges, men i de fall där enskilda spänningar ges kan vi använda följande ekvation:
   • V (totalt) = V1 + V2 + V3
   • Men varför är det så? Återigen med halm-analogin, vad förväntar du dig att hända när du pressar sugröret? Då krävs mer ansträngningar för att få vatten genom sugröret. Den totala ansträngningen du måste göra produceras av den individuella kraft som krävs för de enskilda nyporna.
   • Den "kraft" som den tar kallas spänning, eftersom den driver vattenflödet. Därför är det helt naturligt att den totala spänningen kommer från att addera de enskilda spänningarna över varje motstånd.
3. Beräkna den totala strömmen över systemet. Återigen med halm-analogin: Ändrades något i vattenmängden trots att du pressade sugröret? Nej. Även om hastigheten du intog vattnet förändrades förblev mängden vatten du kunde dricka densamma. Och om du tittar närmare på mängden vatten som kommer in och ut, är nyparna desamma, eftersom vattnets hastighet är konstant, så vi kan säga att:
   • I1 = I2 = I3 = I (totalt)
4. Kom ihåg Ohms lag. Men du är inte där än! Kom ihåg att vi inte har någon av dessa data, men vi kan använda Ohms lag, förhållandet mellan spänning, ström och motstånd:
   • V = IR
5. Försök att räkna ut ett exempel. Tre motstånd, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω och R3 = 9Ω är anslutna i serie. En spänning på 2,5 V är på kretsen. Beräkna den totala strömmen i kretsen. Låt oss först beräkna det totala motståndet:
   • R (totalt) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Således R (totalt) = 21 Ω
6. Använd Ohms lag för att beräkna den totala strömmen:
   • V (totalt) = I (totalt) x R (totalt)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (totalt) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (totalt) = 0,1190 A.

Del 3 av 4: Beräkning av den totala strömmen i parallella kretsar

1. Förstå vad en parallell krets är. Som namnet antyder består en parallell krets av komponenter som är anordnade parallellt. Detta använder flera ledningar, vilket skapar banor för att leda ström.
2. Beräkna den totala spänningen. Eftersom vi redan har täckt de olika termerna i föregående avsnitt kan vi nu gå direkt till beräkningarna. Ta till exempel ett rör med två grenar, var och en med olika diameter. För att vattnet ska kunna strömma i båda rören, måste du använda ojämna krafter i vart och ett av rören? Nej. Du behöver bara tillräckligt med kraft för att få vattnet att strömma. Därför, med analogi att vattnet är strömmen och kraften är spänningen, kan vi säga att:
   • V (totalt) = V1 + V2 + V3
3. Beräkna det totala motståndet. Antag att du vill reglera vattnet som strömmar genom båda rören. Hur blockerar du rören? Placerar du bara ett block i varje gren eller placerar du flera block på varandra följande sätt för att kunna kontrollera vattenflödet? Du måste göra det senare. Samma analogi gäller motstånd. Motorer som är anslutna i serie reglerar strömmen mycket bättre än de som är ordnade parallellt. Ekvationen för det totala motståndet i en parallell krets är:
   • 1 / R (totalt) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Beräkna det totala flödet. När vi återgår till vårt exempel är vattnet som strömmar från källan till gaffeln uppdelat. Detsamma gäller för elkraft. Eftersom det finns flera vägar genom vilka laddning kan flöda kan du säga att den har delats upp. Vägarna får inte nödvändigtvis lika mycket avgift. Det beror på motstånden och materialen hos komponenterna i varje gren. Därför är den totala strömekvationen helt enkelt summan av all ström i alla banor:
   • I (totalt) = I1 + I2 + I3
   • Naturligtvis kan vi inte använda detta ännu, för vi känner ännu inte till de enskilda strömmarna. I det här fallet kan Ohms lag också användas.

Del 4 av 4: Lösa ett exempel med parallella kretsar

1. Prova ett exempel. 4 motstånd är uppdelade i två grenar eller vägar parallellt anslutna. I gren 1 hittar vi R1 = 1 Ω och R2 = 2 Ω, och i gren två hittar vi R3 = 0,5 Ω och R4 = 1,5 Ω. Motstånden i varje dyna är seriekopplade. Den applicerade spänningen över gren 1 är 3 V. Bestämmer den totala strömmen.
2. Bestäm först det totala motståndet. Eftersom motstånden i varje gren är seriekopplade kommer vi först att bestämma det totala motståndet över varje gren.
   • R (totalt 1 & 2) = R1 + R2
   • R (totalt 1 & 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (totalt 1 & 2) = 3 Ω
   • R (totalt 3 & 4) = R3 + R4
   • R (totalt 3 & 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (totalt 3 & 4) = 2 Ω
3. Ange detta i ekvationen för den parallella anslutningen. Eftersom grenarna är anslutna parallellt kommer vi nu att använda ekvationen för en parallell anslutning
   • (1 / R (totalt)) = (1 / R (totalt 1 & 2)) + (1 / R (totalt 3 & 4))
   • (1 / R (totalt)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (totalt)) = ⅚
   • R (totalt) = 1,2 Ω
4. Bestäm den totala spänningen. Beräkna nu den totala spänningen. Eftersom den totala spänningen är lika med varje enskild spänning:
   • V (totalt) = V1 = 3 V.
5. Använd Ohms lag för att bestämma den totala strömmen. Nu kan vi beräkna den totala strömmen med Ohms lag.
   • V (totalt) = I (totalt) x R (totalt)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (totalt) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (totalt) = 2,5 A.

Tips

• Det totala motståndet för en parallell krets är alltid mindre än ALLA individuella motstånd.

Villkor

• Krets - bestående av komponenter (såsom motstånd, kondensatorer och spolar) anslutna av ledningar, genom vilka ström kan strömma.
• Motstånd - komponenter som kan minska eller motstå ström
• Ström - laddningsflödet genom ledningarna; enhet Ampere (A)
• Spänning - arbete per lastenhet; enhetsspänning (V)
• Resistance - mått på en komponents motstånd mot den elektriska strömmen; enhet Ohm (Ω)