DifiTsi.com

Calculați curentul total

Cea mai ușoară modalitate de a vă imagina o serie de conexiuni electrice este ca un lanț de elemente. Elementele sunt conectate unul după altul într-un rând. Există o singură cale în care pot circula electronii și încărcăturile. Dacă aveți o idee de bază despre ceea ce este un circuit de serie, puteți afla cum să calculați curentul total.

metodă

Partea 1
Conceptele de bază

Imaginea intitulată
1
Ce este electricitatea? Electricitatea este fluxul purtătorilor încărcați electric, cum ar fi electronii sau fluxul de încărcare pe unitatea de timp. Dar ce este o sarcină și ce este un electron? Un electron este o particulă încărcată negativ. O taxă este o proprietate a materiei care este folosită pentru a spune dacă ceva este încărcat pozitiv sau negativ. Ca și în cazul magneților, aceleași încărcături se resping reciproc și încărcăturile opuse se atrage reciproc.
  • O putem ilustra uitându-se la apă. Apa este formată din H2O molecule, fiecare constând din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, care au fost legați între ei.
  • Apa alergată este alcătuită din milioane și milioane de astfel de molecule. Putem compara apa care curge cu curentul: moleculele corespund electronilor și încărcărilor atomilor.
  • Imaginea intitulată
    2
    Tensiune. Tensiunea este "forța" care determină curgerea curentului. Pentru a ilustra tensiunea, să luăm o baterie ca exemplu. În bateria se scurge o serie de reacții chimice care acumulează o abundență de electroni în polul pozitiv al bateriilor.
  • Dacă ne acum (de exemplu, un cablu), conectați borna pozitivă a bateriei printr-un conductor la polul negativ, atunci fluxul de electroni se poate deplasa pentru a se deplasa la distanță unul de altul, pentru că am spus deja că la fel ca taxele resping.
  • În plus, din moment ce legea conservării taxa se aplică, care spune că taxa rămâne constantă într-un sistem izolat, electronii încearcă să compenseze pentru taxele, sau prin care curge din concentrația mai mare de jos de la polul pozitiv la negativ.
  • În stâlpi există o diferență de potențial (tendința electronilor de a curge către celălalt pol), pe care noi o numim tensiune.
  • Imaginea intitulată
    3
    Rezistența. Pe de altă parte, rezistența este obstrucția fluxului de încărcare prin anumite elemente.
  • Rezistoarele sunt elemente ale circuitului cu o rezistență semnificativă. Acestea sunt instalate în locații specifice pentru a regla încărcarea sau fluxul de electroni.
  • Dacă nu există rezistențe, atunci electronii nu sunt reglați, sistemul se poate încărca prea mult și se poate deteriora sau poate începe arderea din cauza încărcării prea mari.

    • Partea 2
    Calculați curentul total într-o conexiune de serie

    Imaginea intitulată
    1
    Calculați rezistența totală a circuitului. Imaginați-vă că beți printr-o paie. Înclinați-l în locuri diferite. Ce cauți? Mai puțină apă poate trece prin ea. Acestea sunt rezistoare. Acestea blochează apa care corespunde fluxului. Din moment ce legăturile sunt într-un rând, ele sunt în linie. Derivat din acest exemplu, rezistența totală a rezistențelor este în serie:
    • R (total) = R1 + R2 + R3.
  • Imaginea intitulată
    2
    Determinați tensiunea totală a rezistenței. În general, este dată tensiunea totală, dar dacă sunt date tensiuni individuale, putem folosi următoarea formulă:
  • V (total) = V1 + V2 + V3.
  • De ce este asta? Dacă ne uităm din nou la exemplul de paie: ce vă așteptați după ce ați zguduit paiele? Aveți nevoie de mai multă putere pentru a suga apă prin paie. Forța totală pe care trebuie să o aplicați depinde de puterea de care aveți nevoie pentru fiecare răsucire.
  • "Forța" pe care trebuie să o aplicați este tensiunea, deoarece aceasta mișcă fluxul de apă sau de electricitate. Prin urmare, este logic doar faptul că tensiunea totală rezultă din adăugarea tensiunilor individuale pe rezistențe.
  • Imaginea intitulată
    3
    Calculați curentul total al sistemului. Din nou, folosim analogia de paie: Ai chiar mai puțină apă cu totul? Nu. Deși viteza cu care se schimbă apa, cantitatea de apă pe care o puteți bea este fixată. Și dacă ne uităm mai atent la cantitatea de apă primită și de ieșire (legăturile sunt aceleași, deoarece apa curge cu o viteză constantă), putem spune:
  • I1 = I2 = I3 = I (total)
  • Imaginea intitulată Calculate total curent Pasul 7
    4
    Legea lui Ohm. Nu am terminat încă! Nu cunoaștem niciunul din aceste curenți, deci putem folosi Legea lui Ohm, care oferă o relație între tensiune, curent și rezistență:
  • V = I * R.
  • Imaginea intitulată
    5
    Să ne uităm la un exemplu. Trei rezistențe R1 = 10 Ω, R2 = 2 Ω și R3 = 9 Ω sunt conectate în serie. La circuit se aplică o tensiune totală de 2,5 V. Calculați curentul total al circuitului. Să calculăm mai întâi rezistența totală:
  • R (total) = 10 Ω + 2 Ω + 9 Ω
  • De asta R (total) = 21 Ω
  • Imaginea intitulată
    6
    Folosim legea lui Ohm pentru a calcula curentul total:
  • V (total) = I (total) * R (total).
  • I (total) = V (total) / R (total).
  • I (total) = 2,5 V / 21 Ω.
  • I (total) = 0,1190 A.

    • Partea 3
    Calculați curentul total într-o conexiune paralelă



    Imaginea intitulată
    1
    Paralel. După cum sugerează și numele, un circuit paralel conține elemente conectate în paralel. Există diferite moduri prin care cablurile pot lua curentul.
  • Imaginea intitulată
    2
    Calculați stresul total. Deoarece am clarificat deja termenii din secțiunea anterioară, putem trece direct la calcul. De exemplu, imaginați o țeavă care este împărțită în mijloc cu diferite diametre. Aveți nevoie de forțe diferite pentru tuburi, astfel încât apa să curgă în ambele tuburi? Nu. Aveți nevoie de suficientă energie pentru ca apa să curgă deloc. Prin urmare, cu analogia faptului că apa este egală cu curentul și forța tensiunii, putem spune:
  • V (total) = V1 + V2 + V3.
  • Imaginea intitulată
    3
    Calcularea rezistenței totale. Să presupunem că vrem să reglezăm fluxul de apă din tuburi. Cum putem bloca tuburile? Punem doar un obstacol în tuburi sau mai multe obstacole la rând pentru a controla curgerea apei? Ar fi trebuit să o facem pe acesta din urmă. Rezistorii au aceeași analogie. Rezistoarele în serie reglează rezistențele actuale mai bune decât cele paralele. Formula pentru rezistența totală într-o conexiune paralelă este:
  • 1 / R (total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3).
  • Imaginea intitulată
    4
    Calculul curentului total. În exemplul nostru, apa care curge din sursă prin tubul divizat este împărțită. Același lucru se aplică fluxului. Deoarece există moduri diferite în care se poate face debitul, se poate spune că este împărțită. Diferitele căi nu primesc neapărat aceeași sumă de taxă. Depinde de rezistențele și materialele căilor. Prin urmare, amperajul total este pur și simplu suma amperajelor în diferite moduri:
  • I (total) = I1 + I2 + I3.
  • Acest lucru este inutil, pentru că nu cunoaștem încă curenții individuali. În acest caz, putem folosi și legea lui Ohm.

    • Partea 4
    Un exemplu de calcul al unui circuit paralel

    Imaginea intitulată
    1
    Să ne uităm la un exemplu. Avem 4 rezistențe, dintre care două sunt conectate în paralel unul cu celălalt. Calea 1 conține R1 = 1 Ω și R2 = 2 Ω, iar Calea 2 conține R3 = 0,5 Ω și R4 = 1,5 Ω. Rezistențele din căile individuale sunt conectate în serie. Tensiunea la calea 1 este de 3 V. Se calculează curentul total.
  • Imaginea intitulată
    2
    Mai intai trebuie sa determinam rezistenta totala. Deoarece rezistențele din fiecare cale sunt conectate în serie, mai întâi calculam rezistența totală pentru fiecare cale individuală.
  • R (total 12) = R1 + R2.
  • R (total 12) = 1 Ω + 2 Ω.
  • R (total 12) = 3 Ω.
  • R (total 34) = R3 + R4.
  • R (total 34) = 0,5 Ω + 1,5 Ω.
  • R (total 34) = 2 Ω.
  • Imaginea intitulată
    3
    Acum am pus valorile în formula pentru conexiunea paralelă. Întrucât căile sunt conectate în paralel, aplicăm acum formula pentru conexiunea paralelă:
  • 1 / R (total) = 1 / R (total 12) + 1 / R (total 34).
  • 1 / R (total) = 1 / (3 Ω) + 1 / (2 Ω).
  • 1 / R (total) = 5 / (6 Ω).
  • R (total) = 1,2 Ω.
  • Imaginea intitulată
    4
    Calcularea tensiunii totale. Acum calculam stresul total. Deoarece tensiunea totală este egală cu tensiunile individuale:
  • V (total) = V1 = 3V.
  • Imaginea intitulată
    5
    Folosim legea lui Ohm pentru a calcula curentul total.
  • V (total) = I (total) * R (total).
  • I (total) = V (total) / R (total).
  • I (total) = 3 V / (1,2 Ω).
  • I (total) = 2,5A.

    • Sfaturi

    • Rezistența totală a circuitului paralel este întotdeauna mai mică (sau egală) decât orice rezistență unică.
    • termeni:
    • Circuitul - constă din elemente (de exemplu rezistoare, condensatoare și bobine) conectate prin cabluri în care poate curge curentul.
    • Rezistoare - elemente care pot reduce sau opri curentul
    • Curentul - debitul de încărcare în unitatea de cablu: Ampere, A
    • Tensiune - lucrări efectuate pe unitate de încărcare: volți, V
    • Rezistență - măsurarea rezistenței unui element la unitatea de curent electric: ohmi, Ω
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit