Parallell og seriekobling. Serien og parallelle kretser

I fysikk studie temaet i parallell og seriekobling, og dette kan være ikke bare en leder, men også kondensatorer. Det er viktig ikke å gå seg vill i hvordan å se hver av dem i diagrammet. Og bare da gjelde bestemt formel. De, forresten, du trenger å huske.

Hvordan skille disse to forbindelser?

Ta en god titt på diagrammet. Hvis ledningene er representert som måten, vil maskinen på det spille rollen som motstander. På en rett vei uten forgrening biler farten, en etter en, i en kjede. Som det vises, og et seriekobling av ledere. Veien i dette tilfellet kan ha et ubegrenset antall omdreininger, men ingen krysset. Uansett logret vei (wire), maskiner (motstandene) er alltid anordnet en bak den andre, på den samme kjeden.

En helt annen ting, hvis vi betrakter parallell tilkobling. Mens motstander kan sammenlignes med utøverne ved start. De er hver i sin bane, men bevegelsesretning at de har den samme, og er ferdig i det samme sted. Tilsvarende motstander - hver av dem har sin egen leder, men de er alle forbundet på et eller annet punkt.

Formel for strøm

På Det er alltid nevnt i temaet "Strøm". Parallell og seriekobling annerledes påvirke omfanget av strøm i motstandene. For dem, de utledede formler, som kan lagres i minnet. Men akkurat nok til å huske betydningen av som er investert i dem.

Således strømmen når seriekobling av lederne alltid den samme. Det vil si at i hver av disse strømverdi er forskjellig. En analogi kan bli sammenlignet med tråden røret. Det er alltid de samme vannstrømmer. Og alle hindringer i veien vil bli feid fra samme kraft. Så med dagens. Derfor, er den generelle formel for strøm i en krets med en seriekobling av motstander som følger:

Jeg _total = I ₁ = I ₂

Her brevet jeg betegner den nåværende styrken. Det er generelt akseptert notasjon, så du må huske.

Strømmen i parallellkobling vil ikke være konstant. I samme analogi med røret det oppnås at vannet er delt i to bekker, hvis hovedrøret er en gren. Det samme fenomenet er observert med gjeldende når du er på vei det er forgrening ledninger. Formelen for den totale styrke av strømmen ved parallellkobling av ledere :

Jeg _total = I ₁ + I ₂

Om avgreningen er bygget opp av tråder, som er mer enn to, i den ovenfor angitte formel for det samme antall ledd vil bli mer.

Formler for stresset

Ved betraktning krets hvor tilkoblingsledere er dannet i rekkefølge, vil spenningen over hele defineres av summen av mengdene av hver motstand. Sammenligne denne situasjonen kan være med retter. Hold en av dem er lett å få en person, den andre nær han kan også ta, men med vanskeligheter. Holde i hendene tre plater ved siden av hverandre for en person vil ikke lykkes, vil det kreve hjelp av en annen. Og så videre. Innsatsen til folket lagt.

Formelen for den totale spenningen kretsparti med en seriekobling av ledere som følger:

_Vanligvis U = U ₁ + ₂ U, hvor U - betegnelse benyttet for elektrisk spenning.

En annen situasjon oppstår dersom sett parallellkobling av motstander. Når platene er satt på hverandre, kan de fortsatt holder en person. Derfor er det ikke nødvendig å legge til noe. Det samme analogien er observert i parallell tilkobling av ledere. Spenningen på hver av dem den samme og lik det på dem alle på en gang. Formelen for den totale spenning er som følger:

_Vanligvis U = U = U _{1 2}

Formler for elektrisk motstand

De allerede ikke kan huske, og vet formelen for Ohms lov og de nødvendige konklusjoner fra det. Av det innebærer dog at spenningen er lik produktet av strøm og motstand. Det vil si, U = I * R, hvor R - motstand.

Deretter formel, som må arbeide, avhengig av hvor tilkoblingsledere dannet:

• serien, så du trenger å understreke likestilling - I * R _{total total} = I ₁ * R ₁ + I ₂ * R _2;
• parallelt behov for å bruke formelen for strøm - U _allment / R = _total U ₁ / R ₁ + U ₂ / _R2.

Etterfulgt av enkel konvertering som er basert på det faktum at i den første likestilling alle har samme gjeldende verdi, og den andre - lik spenning. Så kan de bli redusert. Som oppnås ved slike uttrykk:

1. R _total = R ₁ + _R2 (ledere for seriell tilkobling).
2. 1 / R _total = 1 / R ₁ + 1 / _R2 (med parallellkobling).

Ved å øke antallet motstander som inngår i nettverket, endrer antall ledd i disse uttrykkene.

Det bør bemerkes at de parallelle og serielle tilkoblingsledere har forskjellige virkninger på den totale resistans. Den første av disse kretsområdet, minsker motstand. Og det viser seg å være mindre enn den minste av de benyttede motstander. Når du kobler alt logisk, verdiskapning, så det totale antallet vil alltid være den største.

gjeldende jobber

De tre foregående verdier er lover parallell tilkobling og en serie arrangement av ledere i kretsen. Derfor er det nødvendig å kjenne dem. Om arbeidet og makt må være lett å huske grunnleggende formelen. Det er skrevet på følgende måte: A = I * U * t, hvor A - gjeldende arbeids, t - tidspunktet for dens passasje gjennom lederen.

For å bestemme den samlede drift av en serieforbindelse må skiftes ut i den opprinnelige ekspresjonsstamme. Will lik: A = I * (U ₁ + U ₂₎ * t, åpning parentes der det viser seg at arbeidet over hele er summen av dem til enhver gjeldende forbruker.

Tilsvarende argument, dersom sett parallelle forbindelseskrets. Bare erstatte den antatte styrken på strømmen. Men resultatet er det samme: A = A ₁ + A _to.

sterkstrøm

Ved utledning av formelen for den kraft (angitt med "P") kretsdel må igjen bruke en enkelt formel: P = U * I. Etter disse betraktninger fremgår det at parallell og seriell tilkobling beskriver en slik formel for effekt: P = P ₁ + _P2.

Det er, uansett ordning, den totale kapasiteten vil bli gjort opp i form av dem som er involvert i arbeidet. Dette forklarer det faktum at det er umulig å inkludere i leiligheten på samme tid en rekke kraftige nettverksenheter. Det bare ikke tåle slike belastninger.

Hvordan fungerer tilkobling av ledere for reparasjon av en jul krans?

Umiddelbart etter at brenningen er ett av lysene, vil det bli klart hvordan de ble koblet. I en seriekobling vil ikke lyse opp noen av dem. Dette skyldes det faktum at den ikke-funksjonsdyktig lampe skaper et gap i kjeden. Derfor er det nødvendig å kontrollere alt, for å avgjøre hvilken brenner ut, erstatte den - og krans vil fungere.

Hvis den bruker en parallell tilkobling, betyr det ikke slutte å fungere ved feil begått av en av lyspærer. Tross alt, er kjeden ikke helt knust, og bare en parallell del. Men bare de som er av å reparere en krans, det er ikke nødvendig å sjekke alle kjedekomponentene.

Hva skjer med kjeden hvis den ikke inkluderer motstander og kondensatorer?

Med sin seriekobling det er en slik situasjon: anklagene fra strømforsyningen fordeler kommer bare på den ytre kappe av ekstreme kondensatorer. De som er mellom dem, bare pass denne avgiften langs kjeden. Dette forklarer det faktum at alle platene vises de samme anklagene, men har forskjellige tegn. Derfor må den elektriske ladning av hver kondensator er koblet i serie, kan vi skrive et formelen:

_vanligvis q = q = ₁ q _2.

For å bestemme spenningen over hver kondensator, krever kjennskap til formelen: U = q / S. Det C - kapasitans kondensator.

Den totale spenning adlyder den samme loven som gjelder for motstander. Derfor, ved å erstatte i formelen tank spenningen for beløpet finner vi at den totale kapasiteten av utstyret må beregnes ved formelen:

C = q / (U ₁ U + _2).

For å forenkle denne formel kan, invertering og erstatte den fraksjon forholdet mellom spenning til ladekapasitet. En slik likhet er oppnådd: 1 / C = 1 / _C1 + 1 / _C2.

Noe annerledes er situasjonen når tilkoblingen av kondensatorer - parallelt. Deretter, er den totale ladning summen av alle ladninger som er akkumulert på plater av alle enheter. En spenningsverdi fortsatt bestemmes ved den generelle lover. Derfor, er formelen for den totale kapasitans av kondensatorene er forbundet i parallell som følger:

C = (q + q 1 2) / U.

Det vil si, denne verdien blir ansett som summen av hver av de enheter som brukes i forbindelse:

C = C ₁ + _C2.

Hvordan å bestemme den totale motstanden i noen wire tilkobling?

Det vil si, ett i hvilket suksessive seksjoner av alternative parallelle, og vice versa. For de fortsatt holder alle de ovennevnte lover. Bare trenger å bruke dem i etapper.

Først utvide ordningen er avhengig mentalt. Hvis den finnes det er vanskelig, er det nødvendig å tegne hva du får. Forklaring vil bli klarere hvis vi anser det som et konkret eksempel (se. Figur).

Det er praktisk å begynne å tegne fra punktene B og C. De må settes i en viss avstand fra hverandre og fra kantene av arket. Venstre til punkt B nærmer en ledning, og er rettet mot høyre for to. Punkt B, tvert imot, venstre har to avdelinger, og etter det har en wire.

Nå må du fylle rommet mellom disse punktene. På den øvre ledningen må legges tre motstander med koeffisienter 2, 3 og 4, og som går fra bunnen, hvor indeksen er 5. De tre første er forbundet i serie. Med den femte motstand er parallelle.

De resterende to motstander (første og sjette) er koblet i serie med den betraktede delen av BV. Derfor mønsteret kan enkelt suppleres med to rektangler på hver side av de valgte punktene. Det gjenstår å bruke formelen for beregning av motstanden:

• den første, som er gitt for en seriell tilkobling;
• deretter parallell;
• og igjen for serie.

På samme måte kan du distribuere noen, selv svært kompleks ordning.

Utfordringen for seriekoblingen av ledere

Tilstand. Kjedene er forbundet med hverandre to andre lamper og en motstand. Den totale spenning er 110 V og strømmen er 12 A. Det er den verdi av motstanden, hvis hver lampe er konstruert for en spenning på 40 V?

Beslutning. Såvidt seriell tilkobling, formelen for sin lovgivning er kjent. Det er bare nødvendig å bruke dem riktig. Til å begynne med, for å bestemme spenningsverdien, som faller på motstanden. For dette formål, for det generelle behovet subtrahere to ganger spenningen over en enkelt lampe. Det viser seg 30 V.

Nå, når de to verdiene er kjent, U og I (den andre som er gitt i den tilstanden, siden den totale strømmen er strømmen i hver sekvensiell forbruker), det er mulig å beregne motstanden motstanden i henhold til Ohms lov. Det tilsvarer 2,5 ohm.

Svar. Motstanden av motstanden er 2,5 ohm.

Utfordringen for tilkobling av kondensatorer i parallell og sekvensiell

Tilstand. Det er tre kondensatorer med kapasitanser 20, 25 og 30 mikrofarad. Bestemme deres totale kapasitans i serie og parallellkobling.

Beslutning. Bare starte med en parallell tilkobling. I denne situasjonen, er alle tre verdiene bare lagt sammen. Således er lik 75 mikrofarad den totale kapasitet.

Noe mer kompliserte beregninger vil være en seriekobling av kondensatorer. Tross alt, må du først finne forholdet mellom en til hver av beholderne, og deretter sette dem sammen. Det viser seg at enheten delt på den totale kapasiteten er lik 37/300. Da den ønskede mengden er oppnådd omtrent 8 mikrofarad.

Svar. Den totale kapasitans i serie forbindelse 8 mikrofarad i parallell - 75 uF.