Jak obliczyć ogólną odporność na łańcuch -

Elementy łańcucha elektrycznego można podłączyć na dwa sposoby. Połączenie szeregowe implikuje połączenie elementów do siebie, a ze związkiem równoległym, elementy są częścią równoległych gałęzi. Metoda rezystorów łączących określa metodę obliczania ogólnej odporności na łańcuch.

Kroki

Metoda 1 z 4:

Połączenie szeregowe

jeden. Określ, czy obwód jest spójny. Związek szeregowy jest pojedynczym łańcuchem bez żadnych gałęzi. Rezystory lub inne elementy znajdują się dla siebie.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą opór w obwodach Krok 2

2. Złóż odporność poszczególnych przedmiotów. Odporność na łańcuch seryjny równy sumie odporności wszystkich elementów zawartych w tym łańcuchu. Moc prądu w dowolnych częściach łańcucha sekwencyjnego jest taka sama, więc odporność jest po prostu złożona.

Na przykład, sekwencyjny łańcuch składa się z trzech rezystorów z oporem 2 omów, 5 omów i 7 omów. Rezystancja wspólnej łańcucha: 2 + 5 + 7 = 14 omów.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 3

3. Oblicz opór znany prąd i napięcie. Jeśli oporność każdego elementu łańcucha nie jest znana, użyj prawa OHMA: V = IR, gdzie V jest napięciem, I jest obecną wytrzymałością, R - Odporność. Najpierw znajdź aktualną siłę i ogólne napięcie.

Moc prądu w dowolnych częściach łańcucha seryjnego jest taka sama. Dlatego możesz użyć znanej wartości prądu dla bieżącego w dowolnej części łańcucha seryjnego.

Całkowite napięcie jest równe napięciu bieżącego źródła. To nie równy napięciu na dowolnym łańcuchu elementu.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą rezystancję w kroku 4

cztery. Zastąp znane wartości w formule opisującym prawo OHM. Zwolnij formułę V = IR, aby oddzielić odporność: R = V / I. Zastąp znane wartości w tym wzorze, aby obliczyć ogólną odporność.

Na przykład napięcie źródła prądu wynosi 12 V, a prąd jest równy 8 a. Ogólna odporność sieci szeregowa: r_O = 12 V / 8 A = 1,5 omów.

Metoda 2 z 4:

Połączenie równoległe

jeden. Określ, czy obwód jest równoległy. Równoległy łańcuch na jakiejś działce jest rozgałęziony do kilku gałęzi, które są następnie ponownie podłączone. Prądowe przepływy dla każdej gałęzi łańcucha.

Jeśli obwód zawiera elementy znajdujące się przed lub po rozgałęzieniu, lub jeśli na jednej gałęzi znajdują się dwa lub więcej elementów, przejdź do trzeciej części tego artykułu (taki łańcuch jest połączony).

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 6

2. Oblicz ogólną odporność na podstawie odporności każdej gałęzi. Każdy rezystor zmniejsza bieżącą wytrzymałość przechodzącą przez jedną gałęzi, więc ma niewielki wpływ na łączną odporność na łańcuch. Formuła obliczania ogólnej odporności:

\frac{jeden}{R} O = \frac{jeden}{R} jeden + \frac{jeden}{R} 2 + \frac{jeden}{R} 3 + . . . \frac{jeden}{R} N

${Frac {1} {R_ {O}}} = {Frac {1} {R_ {1}} {R_ {1}}} + {Frac {1} {R_ {2}}} + {frac {1} { {3}}} + ... {frac {1} {r_ {n}}}$ , gdzie r_jeden - Odporność pierwszej gałęzi, r₂ - Odporność drugiego oddziału i tak dalej do ostatniego oddziału_N.

Na przykład, łańcuch równoległy składa się z trzech gałęzi, których odporność wynosi równa 10 omów, 2 omów i 1.
Skorzystać z formuły

\frac{jeden}{R} O = \frac{jeden}{10} + \frac{jeden}{2} + \frac{jeden}{jeden}

${Frac {1} {R_ {O}}} = {frac {1} {10}} + {frac {1} {2}} + {frac {1} {1}}$ , Obliczyć R_O
Dać frakcje wspólnym mianownikom:

\frac{jeden}{R} O = \frac{jeden}{10} + \frac{pięć}{10} + \frac{10}{10}

${Frac {1} {R_ {O}}} = {frac {1} {10}} + {frac {5} {10}} + {frac {10} {10}}$

\frac{jeden}{R} O = jeden + pięć + 10 10 = \frac{szesnaście}{10} = jeden, 6

${Frac {1} {R_ {O}}} = {frac {1 + 5 + 10} {10}} = {frac {16} {10}} = 1,6$
Pomnóż obie części na r_O: 1 = 1,6r_O
R_O = 1 / 1,6 = 0,625 O.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 7

3. Oblicz opór znany prąd i napięcie. Zrób to, jeśli opór każdego elementu łańcucha nie jest znany.

W łańcuchu równoległym napięcie na jednej gałęzi jest równe całkowitym napięciu w łańcuchu. Dlatego wystarczy poznać wartość napięcia na dowolnej gałęzi łańcucha. Całkowite napięcie jest równe napięciu bieżącego źródła.

W łańcuchu równoległym prąd dla każdej gałęzi jest inny. Dlatego konieczne jest znanie wartości prądu całkowitego, aby znaleźć ogólną odporność.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 8

cztery. Zastąp znane wartości we wzorze prawa OHM. Jeśli znane są wartości całkowitego prądu i napięcia w obwodzie, ogólna opór oblicza się przez prawo OHM: R = V / I.

Na przykład napięcie w łańcuchu równoległym wynosi 9 V, a prąd całkowity jest równy 3 a. Ogólna odporność: r_O = 9 V / 3 A = 3 omów.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 9

pięć. Szukaj gałęzi z zerową odpornością. Jeśli gałąź łańcucha równoległego nie ma żadnego oporu, cały prąd przepłynie przez taką gałęzi. W tym przypadku całkowita odporność na łańcucha wynosi 0 omów.

W prawdziwym życiu oznacza to, że rezystor jest uszkodzony lub przebierający (zamknięty) - w tym przypadku wysoki prąd może uszkodzić inne elementy łańcucha.

Metoda 3 z 4:

Połączone połączenie

jeden. Przyprawić łączny łańcuch do seryjnego i równoległego. Połączony obwód zawiera elementy podłączone zarówno w kolejce, jak i równolegle. Spójrz na schemat sieci i pomyśl, jak go dzielić na obszarach z serialnym i równoległym podłączeniem elementów. Zakreśl każdą witrynę, aby uprościć zadanie obliczania ogólnej odporności.

Na przykład, łańcuch zawiera rezystor, którego rezystancję jest 1 omów, a rezystor, którego rezystancja jest 1,5 omów. W drugim rezystorze schemat jest rozgałęziony do dwóch równoległych gałęzi - jedna gałąź obejmuje rezystor o odporności 5 omów, a drugi - z odpornością na 3 ommy. Zakreśl dwie równoległe gałęzie, aby podświetlić je na schemacie łańcucha.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą opór w obwodach Krok 11

2. Znajdź opór łańcucha równoległego. Aby to zrobić, użyj formuły, aby obliczyć ogólną odporność łańcucha równoległego:

\frac{jeden}{R} O = \frac{jeden}{R} jeden + \frac{jeden}{R} 2 + \frac{jeden}{R} 3 + . . . \frac{jeden}{R} N

${Frac {1} {R_ {O}}} = {Frac {1} {R_ {1}} {R_ {1}}} + {Frac {1} {R_ {2}}} + {frac {1} { {3}}} + ... {frac {1} {r_ {n}}}$ .

W naszym przykładzie łańcuch równoległy zawiera dwie gałęzie, których odporność jest równa r_jeden = 5 omów i r₂ = 3 omów.

\frac{jeden}{R} P ZA R = \frac{jeden}{pięć} + \frac{jeden}{3}

${Frac {1} {R _ {{par}}}} = {frac {1} {5}} + {frac {1} {3}}$

\frac{jeden}{R} P ZA R = \frac{3}{piętnaście} + \frac{pięć}{piętnaście} = 3 + pięć piętnaście = \frac{osiem}{piętnaście}

${Frac {1} {R {{{par}}}} = {}}} = {frac} + {{15}} + {frac {5} {15}} = {frac {3 + 5} {15}} = {frac {8} {15}}$

R P ZA R = \frac{piętnaście}{osiem} = jeden, 875

$R _ {{par}} = {frac {15} {8}} = 1,875$ O.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą opór w obwodach Krok 12

3. Uprościć łańcuch. Po znalezieniu ogólnej rezystancji łańcucha równoległego można go zastąpić jednym elementem, którego rezystancją jest równa obliczonej wartości.

W naszym przykładzie pozbyć się dwóch równoległych gałęzi i zastąpić je jednym rezystorem z odpornością na 1,875 omów.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą opór w obwodach Krok 13

cztery. Złóż odporność na rezystory podłączone sekwencyjnie. Wymiana równoległego łańcucha jednym elementem, masz łańcuch szeregowy. Ogólna rezystancja łańcucha seryjnego jest równa sumie odporności wszystkich elementów, które są zawarte w tym łańcuchu.

Po uproszczeniu łańcucha składa się z trzech rezystorów z następującymi oporami: 1 omów, 1,5 omów i 1,875 omów. Wszystkie trzy rezystory są konsekwentnie podłączone:

R O = jeden + jeden, pięć + jeden, 875 = cztery, 375

$R_ {O} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375$ O.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 14

pięć. Skorzystaj z prawa Ohm, aby znaleźć nieznane wartości. Jeśli rezystancja każdego elementu łańcucha nie jest znana, spróbuj go obliczyć. Oblicz opór zgodnie ze znaną siłą prądu i napięcia, zgodnie z prawem OHM: R = V / I.

Metoda 4 z 4:

Formuły, w tym moc

jeden. Pamiętaj o wzorach, w tym władzę. Moc elektryczna jest wartością, która charakteryzuje prędkość transformacji energii elektrycznej i jej szybkości transferu (na przykład do żarówki). Całkowita moc łańcucha jest równa produktowi ogólnego napięcia dla prądu całkowitego. Formuła: p = vi.

Pamiętaj: Aby obliczyć ogólną odporność, musisz znać całkowitą moc. Wartość mocy na jednym elemencie łańcucha dla tych celów nie jest odpowiedni.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą opór w obwodach Krok 16

2. Oblicz opór znanymi wartościami mocy i prądu. W takim przypadku można połączyć dwa formuły, aby znaleźć opór.

P = vi (moc = napięcie x prąd)

Prawo OHM: V = IR.

W pierwszej formule zamiast V substytut produktu IR: P = (IR) I = IR.

Oddziel zmienną R: R = P / I.

Moc prądu w dowolnych częściach łańcucha seryjnego jest taka sama. To nie jest tak w łańcuchu równoległym.

Obraz zatytułowany Oblicz całkowitą odporność w kroku 17

3. Oblicz oporność znanymi wartościami mocy i napięcia. W takim przypadku można połączyć dwa formuły, aby znaleźć opór. Rozważ ogólny napięcie w łańcuchu, który jest równy napięciu bieżącego źródła.

P = vi

Przepisz prawo OHM: i = v / r

W pierwszej formule wymień I na V / R: P = V (V / R) = V / R.

Oddziel zmienną R: R = V / P.

W łańcuchu równoległym napięcie na jednej gałęzi jest równe całkowitym napięciu w łańcuchu. W łańcuchu seryjnym nie jest tak w łańcuchu seryjnym, gdzie całkowite napięcie nie jest równe napięciu na tym samym elemencie łańcucha.

Rada

Moc jest mierzona w Watts (W).
Napięcie mierzone jest w woltach (b).
Siła prądu mierzy się w amperach (a) lub w miliamperach (MA). 1 mA = $jeden * 10 - 3$ $1 * 10 ^ {{- 3}}$ A = 0,001 a.
W powyższych wzorach zmienna p jest chwilową mocą, czyli moc w pewnym momencie. Jeśli obwód jest podłączony do źródła prądu naprzemiennego, moc stale się zmienia. Dlatego dla łańcuchów ze źródłem prądu naprzemiennego eksperci obliczają średnią moc - dla tego zastosowania wzoru: P_Por = Vicosθ, gdzie COSθ jest współczynnikiem mocy łańcucha.