Circuitուգահեռ սխեմայի խնդիրները կարող են հեշտությամբ լուծվել, եթե հասկանում եք զուգահեռ սխեմաների հիմնական բանաձևերն ու սկզբունքները: Եթե 2 կամ ավելի խոչընդոտներ իրար միացված են, էլեկտրական հոսանքը կարող է «ընտրել» ճանապարհ (ճիշտ այնպես, ինչպես մեքենան հակված է փոխել գոտիները և կողք կողքի քշել, եթե 1 գոտիով ճանապարհը բաժանվում է 2 գոտու): Այս հոդվածն ուսումնասիրելուց հետո դուք կկարողանաք հաշվարկել լարման, հոսանքի և դիմադրության արժեքը զուգահեռաբար միացված 2 կամ ավելի ռեզիստորների համար:
Հիմնական բանաձև
- Ընդհանուր դիմադրության բանաձև RՏ զուգահեռ միացում. 1/ՌՏ = 1/Ռ1 + 1/Ռ2 + 1/Ռ3 + …
- Parallelուգահեռ սխեմայի յուրաքանչյուր ճյուղում էլեկտրական լարման արժեքը միշտ նույնն է. VՏ = Վ1 = Վ2 = Վ3 = …
- Ընդհանուր էլեկտրական հոսանքի արժեքը IՏ = Ես1 + Ես2 + Ես3 + …
- Օհմի օրենքի բանաձևը `V = IR
Քայլ
Մաս 1 -ից 3 -ը ՝ Հասկանալով զուգահեռ սխեմաները
Քայլ 1. Բացահայտեք զուգահեռ սխեմաները:
Parallelուգահեռ միացումն ունի 2 կամ ավելի ճյուղեր, որոնք բոլորը բխում են A կետից և գնում դեպի B. կետ: Էլեկտրոնների մի հոսքը բաժանվում է բազմաթիվ ճյուղերի, այնուհետև նորից միանում: Շղթայի զուգահեռ խնդիրների մեծ մասը հարցնում է շրջանագծի ընդհանուր լարման, դիմադրության կամ էլեկտրական հոսանքի արժեքը (A կետից մինչև B կետ):
«Parallelուգահեռաբար հավաքված» բաղադրիչները յուրաքանչյուրը գտնվում է առանձին ճյուղի վրա:
Քայլ 2. Հասկացեք դիմադրությունը և էլեկտրական հոսանքը զուգահեռ սխեմաներում:
Պատկերացրեք մի մայրուղի, որն ունի բազմաթիվ ուղիներ և վճարման տաղավարներ յուրաքանչյուր գոտում, ինչը դանդաղեցնում է տրանսպորտային միջոցների երթևեկությունը: Նոր գոտի ստեղծելը լրացուցիչ երթևեկություն է ապահովում մեքենաների համար, որպեսզի երթևեկությունն ավելի սահուն անցնի, չնայած որ նոր գիծում նույնպես կառուցված է վճարային խցիկ: Այսպիսով, ինչպես զուգահեռ միացումում, նոր ճյուղ ավելացնելը ապահովում է էլեկտրական հոսանքի նոր ուղի: Անկախ նոր ճյուղի դիմադրության չափից, ընդհանուր դիմադրությունը նվազում է, իսկ ընդհանուր հզորությունը մեծանում է:
Քայլ 3. Ավելացրեք յուրաքանչյուր ճյուղի հզորությունը `գտնելու ընդհանուր հզորությունը:
Եթե յուրաքանչյուր ճյուղի հզորությունը հայտնի է, պարզապես ավելացրեք այն, որպեսզի ստանաք ընդհանուր հզորությունը: Ընդհանուր էլեկտրական հոսանքը էլեկտրական հոսանքի այն քանակն է, որը հոսում է շղթայով բոլոր ճյուղերի միացումից հետո: Ընդհանուր էլեկտրական հոսանքի բանաձևը `IՏ = Ես1 + Ես2 + Ես3 + …
Քայլ 4. Հաշվեք դիմադրության ընդհանուր արժեքը:
Ընդհանուր դիմադրության արժեքը պարզելու համարՏ զուգահեռ միացում, օգտագործեք հավասարումը 1/ՌՏ = 1/Ռ1 + 1/Ռ2 + 1/Ռ3 +… Հավասարման աջ կողմում գտնվող յուրաքանչյուր R ներկայացնում է դիմադրության արժեքը զուգահեռ շղթայի 1 ճյուղում:
- Օրինակ. Սխեմայի զուգահեռաբար միացված են 2 դիմադրող, յուրաքանչյուրը 4Ω արժեքով: 1/ՌՏ = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/ՌՏ = 1/2Ω → RՏ = 2Ω Այլ կերպ ասած, միևնույն դիմադրություն ունեցող 2 ճյուղերը երկու անգամ ավելի հեշտ է անցնել, քան միայն 1 ճյուղը:
- Եթե մեկ ճյուղ չունի դիմադրություն (0Ω), ամբողջ էլեկտրական հոսանքը կանցնի այդ ճյուղով, ուստի ընդհանուր դիմադրության արժեքը = 0:
Քայլ 5. Հասկացեք, թե ինչ է լարումը:
Լարումը էլեկտրական պոտենցիալի տարբերությունն է 2 կետի միջև: Քանի որ հոսքի ուղին չափելու փոխարեն 2 միավոր է համեմատում, լարման արժեքը մնում է նույնը ցանկացած ճյուղում: ՎՏ = Վ1 = Վ2 = Վ3 = …
Քայլ 6. Օգտագործեք Օմի օրենքը:
Օմի օրենքը նկարագրում է V լարման, հոսանքի I և R դիմադրության հարաբերությունները. V = IR. Եթե երեք արժեքներից երկուսը հայտնի են, ապա այս բանաձևը գտեք երրորդ արժեքը գտնելու համար:
Համոզվեք, որ յուրաքանչյուր արժեք գալիս է շարքի նույն մասից: Բացի մեկ ճյուղում արժեքը գտնելուց (V = I1Ռ1), Օմի օրենքը կարող է օգտագործվել նաև միացման ընդհանուր արժեքը հաշվարկելու համար (V = IՏՌՏ).
3 -րդ մաս 2 -ից. Հարցերի օրինակ
Քայլ 1. Կազմեք աղյուսակ `հաշիվը գրանցելու համար:
Եթե զուգահեռ սխեմայի խնդիրը պահանջում է մեկից ավելի արժեքներ, աղյուսակն օգնում է ձեզ կազմակերպել տեղեկատվությունը: Ստորև բերված է զուգահեռ սխեմայի օրինակ `3 ճյուղով: Մասնաճյուղերը հաճախ գրվում են որպես R, որին հաջորդում է փոքր և փոքր -ինչ ներքև գրված թիվը:
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | վոլտ | ||||
| Ես | ամպեր | ||||
| Ռ | Օհմ |
Քայլ 2. Լրացրեք հայտնի արժեքները:
Օրինակ, զուգահեռ միացումն օգտագործում է 12 վոլտ մարտկոց: Այս սխեման ունի 3 զուգահեռ ճյուղ ՝ յուրաքանչյուրը 2Ω, 4Ω և 9Ω դիմադրությամբ: Աղյուսակում գրեք բոլոր հայտնի արժեքները.
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | Քայլ 12. | վոլտ | |||
| Ես | ամպեր | ||||
| Ռ | Քայլ 2. | Քայլ 4. | Քայլ 9. | Օհմ |
Քայլ 3. Յուրաքանչյուր մասնաճյուղում պատճենեք ցանցի լարման արժեքները:
Հիշեք, որ լարման արժեքը ամբողջ շրջագծում նույնն է, ինչ լարման արժեքը զուգահեռ շղթայի յուրաքանչյուր ճյուղի վրա:
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | Քայլ 12. | Քայլ 12. | Քայլ 12. | Քայլ 12. | վոլտ |
| Ես | ամպեր | ||||
| Ռ | 2 | 4 | 9 | Օհմ |
Քայլ 4. Օգտագործեք Օհմի օրենքի բանաձևը `գտնելու յուրաքանչյուր ճյուղի հզորությունը:
Աղյուսակի յուրաքանչյուր սյունակ բաղկացած է լարումից, հոսանքից և դիմադրությունից: Այսինքն, անհայտ արժեք միշտ կարելի է գտնել, քանի դեռ նույն սյունակի երկու այլ արժեքներ հայտնի են: Հիշեք, Օմի օրենքի բանաձևը V = IR է: Մեր օրինակում անհայտ արժեքը էլեկտրական հոսանքն է: Այսպիսով, բանաձևը կարող է փոխվել I = V/R
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | 12 | 12 | 12 | 12 | վոլտ |
| Ես | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ամպեր | |
| Ռ | 2 | 4 | 9 | Օհմ |
Քայլ 5. Հաշվեք ընդհանուր էլեկտրական հոսանքը:
Ընդհանուր էլեկտրական հոսանքը հեշտ է գտնել, քանի որ դա յուրաքանչյուր ճյուղի հոսանքների գումարն է:
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | 12 | 12 | 12 | 12 | վոլտ |
| Ես | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ամպեր |
| Ռ | 2 | 4 | 9 | Օհմ |
Քայլ 6. Հաշվեք ընդհանուր դիմադրությունը:
Ընդհանուր դիմադրությունը կարող է հաշվարկվել երկու եղանակով. Դիմադրության արժեքի գիծը կարող է օգտագործվել հավասարման հետ ընդհանուր դիմադրությունը հաշվարկելու համար 1/ՌՏ = 1/Ռ1 + 1/Ռ2 + 1/Ռ3. Այնուամենայնիվ, ընդհանուր դիմադրությունը հաճախ ավելի հեշտ է հաշվարկել Օհմի օրենքի բանաձևով, որն օգտագործում է ընդհանուր V և I ընդհանուր արժեքները: Դիմադրությունը հաշվարկելու համար Օմի օրենքի բանաձևը փոխեք R = V/I- ի
| Ռ1 | Ռ2 | Ռ3 | Ընդհանուր | Միավոր | |
|---|---|---|---|---|---|
| Վ | 12 | 12 | 12 | 12 | վոլտ |
| Ես | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ամպեր |
| Ռ | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | Օհմ |
3 -րդ մաս 3 -ից. Խնդիրի տատանումներ
Քայլ 1. Հաշվեք էլեկտրական հզորությունը:
Ինչպես մյուս սխեմաներում, էլեկտրական էներգիան կարող է հաշվարկվել P = IV հավասարման միջոցով: Եթե յուրաքանչյուր ճյուղի հզորությունը հաշվարկված է, ապա ընդհանուր հզորությունը ՊՏ հավասար է յուրաքանչյուր ճյուղի հզորության գումարին (Պ1 + Պ2 + Պ3 + …).
Քայլ 2. Հաշվիր երկկողմանի զուգահեռ միացման ընդհանուր դիմադրությունը:
Եթե զուգահեռ միացումն ունի միայն երկու դիմադրություն, ապա ընդհանուր դիմադրության բանաձևը կարելի է պարզեցնել.
ՌՏ = Ռ1Ռ2 / (Ռ1 + Ռ2)
Քայլ 3. Հաշվեք ընդհանուր դիմադրությունը, եթե բոլոր դիմադրությունների արժեքները նույնն են:
Եթե զուգահեռ սխեմայի բոլոր դիմադրություններն ունեն նույն արժեքը, ապա ընդհանուր դիմադրության բանաձևը շատ ավելի պարզ է դառնում. RՏ = Ռ1 / N. N- ը սխեմայի դիմադրությունների թիվն է:
Օրինակ `զուգահեռաբար միացված երկու հավասար արժեքի դիմադրողներ ապահովում են մեկ դիմադրության ընդհանուր դիմադրությունը: Ութ հավասար արժեք ունեցող պատնեշներ ապահովում են մեկ դիմադրության ընդհանուր դիմադրությունը:
Քայլ 4. Հաշվեք էլեկտրական հոսանքը զուգահեռ միացման ճյուղում ՝ առանց լարման օգտագործման:
Կիրխհոֆի ընթացիկ օրենք անվանումով հավասարումը թույլ է տալիս գտնել յուրաքանչյուր ճյուղի հզորության արժեքը, նույնիսկ եթե միացման լարումը հայտնի չէ: Այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր ճյուղի դիմադրությունը և շրջանի ընդհանուր հոսանքը պետք է հայտնի լինեն:
- Resուգահեռ միացում 2 դիմադրությամբ ՝ I1 = ԵսՏՌ2 / (Ռ1 + Ռ2)
- Moreուգահեռ միացում ավելի քան 2 դիմադրությամբ. Հաշվարկել I1, գտնել բոլոր դիմադրությունների ընդհանուր դիմադրությունը, բացառությամբ R- ի1. Օգտագործեք զուգահեռ սխեմայի դիմադրության բանաձևը: Հաջորդը, օգտագործեք վերը նշված բանաձևը, որտեղ ձեր պատասխանը գրված է որպես R2.
Խորհուրդներ
- Եթե դուք աշխատում եք խառը սխեմայի (շարք-զուգահեռ) խնդրի վրա, նախ հաշվարկեք զուգահեռ մասը: Հաջորդը, պարզապես անհրաժեշտ է հաշվարկել շարքի այն հատվածը, որը շատ ավելի հեշտ է:
- Parallelուգահեռ միացումում լարումը նույնն է բոլոր դիմադրությունների վրա:
- Եթե հաշվիչ չունեք, որոշ սխեմաների ընդհանուր դիմադրությունը կարող է դժվար լինել հաշվարկել ՝ օգտագործելով R արժեքը1, Ռ2եւ այլն Եթե դա այդպես է, օգտագործեք Օհմի օրենքի բանաձևը `յուրաքանչյուր ճյուղի հզորությունը հաշվարկելու համար:
- Օմի օրենքի բանաձևը կարող է գրվել նաև E = IR կամ V = AR; տարբեր խորհրդանիշներ, բայց իմաստը նույնն է:
- Ընդհանուր դիմադրությունը հայտնի է նաև որպես «համարժեք դիմադրություն»:
