Як розрахувати струм струму в ланцюзі серії

Зміст

• Приклади схеми серії
• Поради
• Сила струму (або ампер) в ланцюзі серії
• Схеми схеми та формули серії
• Конденсатори та індуктори
• Серія проти паралельних схем
• Прямий струм проти змінного струму

Схеми серії підключають резистори таким чином, що струм, виміряний амплітудою або силою струму, йде по одному контуру в ланцюзі і залишається постійним по всьому. Струм тече в протилежному напрямку електронів через кожен резистор, який перешкоджає потоку електронів один за одним в одному напрямку від позитивного кінця батареї до негативного. Немає зовнішніх гілок чи шляхів, по яких може проходити струм, як це було б у паралельному контурі.

Приклади схеми серії

Серійні схеми поширені в повсякденному житті. Приклади включають деякі види різдвяних чи святкових вогнів. Ще один поширений приклад - вимикач світла. Крім того, комп'ютери, телевізори та інші побутові електронні пристрої працюють через концепцію послідовної схеми.

Поради

Сила струму (або ампер) в ланцюзі серії

Ви можете обчислити амплітуду в амперах або амперах, заданих змінною А, ланцюга серії, підсумовуючи опір кожного резистора в ланцюзі, як R і підсумовуючи падіння напруги як V, то розв’язування для I в рівнянні V = I / R в якій V - напруга акумулятора у вольтах, Я є поточним, і R - загальний опір резисторів в омах (Ω). Падіння напруги повинно дорівнювати напрузі акумулятора в послідовному ланцюзі.

Рівняння V = I / R, відомий як Закон Ома, також справедливий для кожного резистора в ланцюзі. Потік струму по всій послідовній схемі постійний, що означає його однаковий у кожного резистора. Ви можете обчислити падіння напруги на кожному резисторі, використовуючи Закон Ома. Серія напруги акумуляторів збільшуються, тобто вони тривають коротший проміжок часу, ніж якщо б вони були паралельно.

Схеми схеми та формули серії

••• Сид Хусейн Ефір

У наведеному вище ланцюзі кожен резистор (позначений зигзагоподібними лініями) підключається до джерела напруги, акумулятора (позначається + і - оточуючими роз'єднаними лініями) послідовно. Струм тече в одному напрямку і залишається постійним у кожній частині контуру.

Якщо підсумувати кожен резистор, ви отримали б загальний опір 18 Ом (Ом, де Ом - міра опору). Це означає, що ви можете розрахувати струм, використовуючи V = I / R в якій R дорівнює 18 Ом і V 9 В для отримання струму I 162 А (ампер).

Конденсатори та індуктори

У ланцюговій послідовності можна підключити конденсатор з ємністю С і нехай вона заряджається з часом. У цій ситуації струм по ланцюгу вимірюється як I = (V / R) x exp в якій V знаходиться в вольтах, R знаходиться в омах, С знаходиться у Фараді, т час у секундах, і Я знаходиться в амперах. Ось досвід відноситься до постійної Ейлера е.

Загальна ємність послідовного ланцюга задається числом 1 / С_всього = 1 / С₁ + 1 / С₂ +… _, В якій кожен зворотний бік кожного окремого конденсатора підсумовується в правій частині (_1 / C₁, 1 / C__₂тощо). Іншими словами, обернена загальна ємність - це сума окремих обертів кожного конденсатора. З часом збільшується заряд на конденсаторі, а струм сповільнюється і наближається, але ніколи не досягає нуля.

Так само ви можете використовувати індуктор для вимірювання струму I = (V / R) x (1 - exp), в якій загальна індуктивність L - сума значень індуктивності окремих індукторів, виміряна в Генрісі. Коли послідовний ланцюг будує заряд як струм потоку, індуктор, котушка дроту, яка зазвичай оточує магнітне ядро, генерує магнітне поле у ​​відповідь на потік струму. Їх можна використовувати у фільтрах та осциляторах,

Серія проти паралельних схем

При паралельній роботі схем, в яких струми розгалужуються через різні частини ланцюгів, обчислення "перевертаються". Замість визначення загального опору як суми окремих опорів, загальний опір задається 1 / Rвсього_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (той самий спосіб обчислення загальної ємності послідовного контуру).

Напруга, а не струм, є постійним у всій схемі. Загальний паралельний струм ланцюга дорівнює сумі струму по кожній гілці. Ви можете розрахувати як струм, так і напругу, використовуючи Закон Ома (V = I / R).

••• Сид Хусейн Ефір

У паралельному контурі вище загальний опір буде надаватися наступними чотирма кроками:

У наведеному вище розрахунку зауважте, що ви можете досягти кроку 5 лише з кроку 4, якщо зліва знаходиться лише один термін (1 / R_всього ) і лише один член з правого боку (29/20 Ом).

Так само загальна ємність у паралельному контурі - це просто сума кожного окремого конденсатора, а загальна індуктивність також задається зворотним співвідношенням (1 / лвсього_ _ = 1 / л1 + 1 / L__2 + … ).

Прямий струм проти змінного струму

У ланцюгах струм може текти постійно, як це відбувається у постійному струмі (постійний струм), або коливатися у хвильоподібному малюнку, в ланцюгах змінного струму (змінного струму). У ланцюзі змінного струму струм змінюється між позитивним і негативним напрямком в ланцюзі.

Британський фізик Майкл Фарадей продемонстрував потужність струмів постійного струму електричним генератором динамо в 1832 році, але він не міг передавати його потужність на великі відстані, і напруги постійного струму вимагали складних схем.

Коли в 1887 році сербсько-американський фізик Нікола Тесла створив індукційний двигун, використовуючи струм змінного струму, він продемонстрував, як він легко передається на великі відстані і може перетворюватися між високими і низькими значеннями за допомогою трансформаторів, пристрою, що використовується для зміни напруги. Незабаром, на рубежі домогосподарств 20-го століття в Америці почали припиняти постійний струм на користь змінного струму.

Сьогодні електронні пристрої використовують як змінного, так і постійного струму, коли це доречно. Струми постійного струму використовуються з напівпровідниками для менших пристроїв, які потрібно лише включати та вимикати, наприклад, ноутбуки та мобільні телефони. Напруга змінного струму передається довгими проводами до його перетворення в постійний струм за допомогою випрямляча або діода для живлення таких приладів, як лампочки та батареї.