Zawartość

• Do kroku
• Metoda 1 z 4: Połączenie szeregowe
• Metoda 2 z 4: Połączenie równoległe
• Metoda 3 z 4: Obwód kombinowany
• Metoda 4 z 4: Wzory potęgowe
• Porady

Istnieją dwa sposoby łączenia komponentów elektrycznych. Obwody szeregowe to elementy, które są połączone jeden po drugim, podczas gdy w obwodzie równoległym elementy są połączone równoległymi gałęziami. Sposób połączenia rezystorów określa ich udział w całkowitej rezystancji obwodu.

Do kroku

Metoda 1 z 4: Połączenie szeregowe

1. Naucz się rozpoznawać połączenie szeregowe. Połączenie szeregowe to pojedyncza pętla bez rozgałęzień. Wszystkie rezystory lub inne elementy są ułożone w kolejności.
2. Dodaj wszystkie odporności. W obwodzie szeregowym całkowita rezystancja jest równa sumie wszystkich rezystancji. Ten sam prąd przepływa przez każdy rezystor, więc każdy rezystor zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami.
   • Na przykład połączenie szeregowe ma rezystancję 2 Ω (om), 5 Ω i 7 Ω. Całkowita rezystancja obwodu wynosi 2 + 5 + 7 = 14 Ω.
3. Zamiast tego zacznij od natężenia i napięcia. Jeśli nie wiesz, jakie są wartości poszczególnych rezystorów, możesz je obliczyć za pomocą prawa Ohma: V = IR lub napięcie = prąd x rezystancja. Pierwszym krokiem jest określenie prądu w obwodzie i całkowitego napięcia:
   • Prąd obwodu szeregowego jest taki sam we wszystkich punktach obwodu. Jeśli wiesz, jaki prąd jest w danym punkcie, możesz użyć tej wartości w równaniu.
   • Całkowite napięcie jest równe napięciu zasilacza (akumulatora). To jest nie równe napięciu na jednym elemencie.
4. Użyj tych wartości w prawie Ohma. Zmień układ V = IR, aby obliczyć rezystancję: R = V / I (rezystancja = napięcie / prąd). Zastosuj wartości znalezione do tego wzoru, aby uzyskać całkowity opór.
   • Na przykład obwód szeregowy jest zasilany baterią 12 V, a prąd wynosi 8 amperów. Całkowity opór w obwodzie wynosi wtedy R._T. = 12 woltów / 8 amperów = 1,5 oma.

Metoda 2 z 4: Połączenie równoległe

1. Zrozumieć obwody równoległe. Równoległy obwód rozgałęzia się na kilka ścieżek, które następnie łączą się ponownie. Prąd przepływa przez każdą gałąź obwodu.
   • Jeśli obwód ma rezystory w głównej gałęzi (przed lub za odgałęzieniem) lub jeśli na jednej gałęzi znajdują się dwa lub więcej rezystorów, przejdź do instrukcji dla obwodu połączonego.
2. Oblicz całkowitą rezystancję rezystora w każdej gałęzi. Ponieważ każdy rezystor spowalnia prąd przepływający przez jedną gałąź, ma to tylko niewielki wpływ na całkowitą rezystancję obwodu. Wzór na całkowity opór R._T. jest ${ Displaystyle { Frac {1} {R_ {T}}} = { Frac {1} {R_ {1}}} + { Frac {1} {R_ {2}}} + { Frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$Zamiast tego zacznij od całkowitego prądu i napięcia. Jeśli nie znasz wartości poszczególnych rezystorów, potrzebujesz wartości prądu i napięcia:
   • W obwodzie równoległym napięcie na jednej gałęzi jest równe całkowitemu napięciu w obwodzie. Dopóki znasz napięcie na jednej gałęzi, możesz kontynuować. Całkowite napięcie jest również równe napięciu źródła zasilania obwodu, takiego jak bateria.
   • W obwodzie równoległym prąd w każdej gałęzi może być inny. Masz całkowity prąd, w przeciwnym razie nie możesz dowiedzieć się, jaki jest całkowity opór.
3. Użyj tych wartości w prawie Ohma. Jeśli znasz całkowity prąd i napięcie w całym obwodzie, możesz obliczyć całkowity opór, korzystając z prawa Ohma: R = V / I.
   • Na przykład obwód równoległy ma napięcie 9 woltów i prąd 3 amperów. Całkowity opór R._T. = 9 V / 3 A = 3 Ω.
4. Zwróć uwagę na gałęzie o zerowym oporze. Jeśli gałąź obwodu równoległego nie ma oporu, cały prąd przepłynie przez tę gałąź. Rezystancja obwodu wynosi wtedy zero omów.
   • W praktycznych zastosowaniach oznacza to zwykle, że rezystor przestaje działać lub jest zbocznikowany (zwarty), tak że wyższy prąd może uszkodzić inne części obwodu.

Metoda 3 z 4: Obwód kombinowany

1. Podziel swój obwód na połączenia szeregowe i równoległe. Połączony obwód składa się z wielu elementów połączonych szeregowo (jeden za drugim) i innych elementów połączonych równolegle (w różnych gałęziach). Poszukaj części diagramu, które można uprościć do połączeń szeregowych lub równoległych. Zakreśl każdy z tych elementów, aby pomóc Ci je zapamiętać.
   • Na przykład obwód ma rezystancję 1 Ω i rezystancję 1,5 Ω połączone szeregowo. Za drugim rezystorem obwód dzieli się na dwie równoległe gałęzie, jedną z rezystorem 5 Ω, a drugą z rezystorem 3 Ω.
     Zakreśl dwie równoległe gałęzie, aby odróżnić je od reszty obwodu.
2. Poszukaj oporu każdej równoległej sekcji. Użyj wzoru równoległego oporu ${ Displaystyle { Frac {1} {R_ {T}}} = { Frac {1} {R_ {1}}} + { Frac {1} {R_ {2}}} + { Frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$Uprość swój diagram. Po znalezieniu całkowitego oporu sekcji równoległej możesz przekreślić całą tę sekcję na diagramie. Traktuj tę sekcję jako pojedynczy przewód o rezystancji równej znalezionej wartości.
   • W powyższym przykładzie możesz zignorować dwie gałęzie i myśleć o nich jako o jednym rezystorze 1,875 Ω.
3. Dodaj razem rezystory szeregowe. Po wymianie każdego obwodu równoległego na pojedynczy rezystor, schemat powinien być pojedynczą pętlą: obwodem szeregowym. Całkowita rezystancja obwodu szeregowego jest równa sumie wszystkich indywidualnych rezystancji, więc po prostu dodaj je do siebie, aby uzyskać odpowiedź.
   • Uproszczony schemat zawiera rezystor 1 Ω, rezystor 1,5 Ω i sekcję 1,875 Ω, którą właśnie obliczyłeś. Wszystkie są połączone szeregowo, więc ${ Displaystyle R_ {T} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375}$Użyj prawa Ohma, aby znaleźć nieznane wartości. Jeśli nie wiesz, jaki jest opór w konkretnym elemencie obwodu, i tak poszukaj sposobu, aby to obliczyć. Jeśli wiesz, jakie jest napięcie V i prąd I na tym elemencie, określ jego rezystancję zgodnie z prawem Ohma: R = V / I.

Metoda 4 z 4: Wzory potęgowe

1. Naucz się wzoru na moc. Moc to stopień, w jakim obwód zużywa energię i stopień, w jakim dostarcza energię do wszystkiego, co napędza obwód (na przykład lampy). Całkowita moc obwodu jest równa iloczynowi całkowitego napięcia i całkowitego prądu. Lub w postaci równania: P = VI.
   • Pamiętaj, że kiedy rozwiązujesz to dla całkowitego oporu, potrzebujesz całkowitej mocy obwodu. Nie wystarczy znać moc, która przechodzi przez jeden składnik.
2. Określ opór za pomocą mocy i prądu. Jeśli znasz te wartości, możesz połączyć te dwie formuły, aby znaleźć opór:
   • P = VI (moc = napięcie x prąd)
   • Prawo Ohma mówi nam, że V = IR.
   • Zamień IR na V w pierwszym wzorze: P = (IR) I = IR.
   • Zmień układ, aby określić opór: R = P / I.
   • W obwodzie szeregowym prąd na jednym elemencie jest taki sam, jak całkowity prąd. Nie dotyczy to połączenia równoległego.
3. Określić opór za pomocą mocy i napięcia. Jeśli znasz tylko moc i napięcie, możesz użyć tego samego podejścia do określenia rezystancji. Nie zapomnij użyć pełnego napięcia w obwodzie lub napięcia akumulatora zasilającego obwód:
   • P = VI
   • Przestaw prawo Ohma na I: I = V / R.
   • Zamień V / R na I we wzorze na moc: P = V (V / R) = V / R.
   • Zmień układ wzoru, aby obliczyć opór: R = V / P.
   • W obwodzie równoległym napięcie na gałęzi jest takie samo jak całkowite napięcie. Nie dotyczy to połączenia szeregowego: napięcie na jednym elemencie nie jest równe całkowitemu napięciu.

Porady

• Moc mierzona jest w watach (W).
• Napięcie mierzone jest w woltach (V).
• Prąd mierzony jest w amperach (A) lub w miliamperach (mA). 1 ma = ${ Displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}$A = 0,001 A.
• Moc P stosowana w tych wzorach odnosi się do bezpośredniej miary mocy w określonym momencie. Jeśli obwód wykorzystuje prąd przemienny (AC), moc stale się zmienia. Elektrycy obliczają średnią moc obwodów prądu przemiennego za pomocą wzoru P._średni = VIcosθ, gdzie cosθ jest współczynnikiem mocy obwodu.