Strömmen i den elektriska kretsen passerar genom ledarna från spänningskällan till lasten, det vill säga till lampor, apparater. I de flesta fall används koppartrådar som ledare. En krets kan ha flera element med olika motstånd. I instrumentkretsen kan ledare kopplas parallellt eller i serie, och det kan även finnas blandade typer.
Element schema med ett motstånd som kallas ett motstånd är spänningen för ett givet element potentialskillnaden mellan motståndets ändar. Parallell och serie elektrisk anslutning av ledare kännetecknas av en enda funktionsprincip, enligt vilken strömmen flyter från plus till minus respektive, potentialen minskar. På kopplingsscheman tas ledningsresistansen till 0, eftersom den är försumbar.
Parallellkoppling förutsätter att kretsens element är kopplade till källan parallellt och slås på samtidigt. Seriekoppling innebär att motståndsledarna ansluts i strikt ordning efter varandra.
Vid beräkning används idealiseringsmetoden, vilket avsevärt förenklar förståelsen. Faktum är att i elektriska kretsar minskar potentialen gradvis i processen att röra sig genom ledningar och element som ingår i en parallell- eller seriekoppling.
Innehåll
Seriekoppling av ledare
Seriekopplingsschemat innebär att de slås på i en viss sekvens, efter varandra. Dessutom är strömstyrkan i dem alla lika. Dessa element skapar en total spänning på platsen. Laddningar ackumuleras inte i noderna i den elektriska kretsen, eftersom annars en förändring i spänning och ström skulle observeras. Med en konstant spänning bestäms strömmen av värdet på kretsens motstånd, därför ändras motståndet i en seriekrets om en belastning ändras.
Nackdelen med ett sådant schema är det faktum att i händelse av fel på ett element, förlorar resten också förmågan att fungera, eftersom kretsen är bruten. Ett exempel är en girlang som inte fungerar om en glödlampa brinner ut. Detta är en viktig skillnad från en parallellkoppling, där elementen kan fungera individuellt.
Seriekretsen förutsätter att på grund av ledarnas enkelnivåanslutning är deras motstånd lika var som helst i nätverket. Det totala motståndet är lika med summan av spänningsreduktionen för de enskilda elementen i nätverket.
Med denna typ av anslutning kopplas början av en ledare till slutet av en annan. Det viktigaste med anslutningen är att alla ledare är på samma tråd utan grenar, och en elektrisk ström flyter genom var och en av dem. Den totala spänningen är dock lika med summan av spänningarna på var och en. Du kan också överväga anslutningen från en annan synvinkel - alla ledare ersätts av ett ekvivalent motstånd, och strömmen på den är densamma som den totala strömmen som passerar genom alla motstånd. Den ekvivalenta totala spänningen är summan av spänningsvärdena över varje motstånd. Detta är potentialskillnaden över motståndet.
Att använda en seriell anslutning är användbart när du specifikt vill slå på och av en specifik enhet. En elektrisk klocka kan till exempel bara ringa när det finns en anslutning till en spänningskälla och en knapp. Den första regeln säger att om det inte finns någon ström på minst ett av elementen i kretsen, kommer det inte att vara på resten. Följaktligen, om det finns ström i en ledare, är det i de andra. Ett annat exempel skulle vara en batteridriven ficklampa, som bara lyser när det finns ett batteri, en fungerande glödlampa och en nedtryckt knapp.
I vissa fall är ett seriellt schema inte praktiskt. I en lägenhet där belysningssystemet består av många lampor, lampetter, ljuskronor, bör du inte organisera ett schema av denna typ, eftersom det inte finns något behov av att slå på och av lamporna i alla rum samtidigt. För detta ändamål är det bättre att använda en parallellkoppling för att kunna tända ljuset i enskilda rum.
Parallellkoppling av ledare
I en parallellkrets är ledare en uppsättning motstånd, vars några ändar är sammansatta till en nod, och den andra - till den andra noden. Det antas att spänningen i den parallella typen av anslutning är densamma i alla delar av kretsen. Parallella sektioner av den elektriska kretsen kallas grenar och passerar mellan två anslutande noder, de har samma spänning. Denna spänning är lika med värdet på varje ledare. Summan av indikatorerna, den reciproka av resistansen hos grenarna, är också invers med avseende på resistansen hos en separat sektion av parallellkretskretsen.
Med parallell- och seriekopplingar är systemet för att beräkna resistanserna hos enskilda ledare annorlunda. Vid en parallellkrets flyter strömmen genom grenarna, vilket ökar kretsens ledningsförmåga och minskar det totala motståndet. När flera motstånd med liknande värden är parallellkopplade, kommer den totala resistansen för en sådan elektrisk krets att vara mindre än ett motstånd ett antal gånger lika med antalet motstånd i kretsen.
Varje gren har ett motstånd, och den elektriska strömmen, när den når förgreningspunkten, delas och divergerar till varje motstånd, dess slutvärde är lika med summan av strömmarna på alla motstånd. Alla motstånd ersätts med ett motsvarande motstånd. Genom att tillämpa Ohms lag blir värdet på motståndet tydligt - i en parallellkrets summeras de ömsesidiga värdena för motstånden på motstånden.
Med denna krets är strömvärdet omvänt proportionellt mot resistansvärdet. Strömmarna i motstånden är inte sammankopplade, så om en av dem är avstängd kommer detta inte på något sätt att påverka de andra. Av denna anledning används ett sådant schema i många enheter.
Med tanke på möjligheterna att använda en parallell krets i vardagen, är det lämpligt att notera lägenhetens belysningssystem. Alla lampor och ljuskronor måste kopplas parallellt, i vilket fall att slå på och av en av dem påverkar inte de andra lampornas funktion. Alltså lägga till växla varje glödlampa i kretsgrenen kan du tända och släcka motsvarande lampa efter behov. Alla andra lampor fungerar oberoende.
Alla elektriska apparater kopplas parallellt till ett 220 V elnät, sedan kopplas de till en växel. Det vill säga att alla enheter är anslutna oavsett anslutning av andra enheter.
Lagar för serie- och parallellkoppling av ledare
För en detaljerad förståelse i praktiken av båda typerna av föreningar presenterar vi formler som förklarar lagarna för dessa typer av föreningar. Effektberäkningen för parallell- och seriekoppling är olika.
I en seriekrets finns det samma strömstyrka i alla ledare:
I = I1 = I2.
Enligt Ohms lag förklaras dessa typer av ledaranslutningar olika i olika fall. Så, i fallet med en seriekrets, är spänningarna lika med varandra:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Dessutom är den totala spänningen lika med summan av spänningarna för de enskilda ledarna:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
Den elektriska kretsens totala resistans beräknas som summan av de aktiva motstånden för alla ledare, oavsett deras antal.
I fallet med en parallell krets är kretsens totala spänning lik spänningen för de enskilda elementen:
U1 = U2 = U.
Och den totala styrkan hos den elektriska strömmen beräknas som summan av de strömmar som finns tillgängliga i alla ledare som är parallella:
I = I1 + I2.
För att säkerställa maximal effektivitet hos elektriska nätverk är det nödvändigt att förstå essensen av båda typerna av anslutningar och tillämpa dem på lämpligt sätt, med hjälp av lagarna och beräkna rationaliteten i praktiskt genomförande.
Blandad anslutning av ledare
Serie- och parallellmotståndsanslutningar kan vid behov kombineras i en elektrisk krets. Till exempel är det tillåtet att seriekoppla parallella motstånd till ett annat motstånd eller deras grupp, denna typ anses kombinerad eller blandad.
I ett sådant fall beräknas det totala motståndet genom att ta summan av värdena för parallellkopplingen i systemet och för seriekopplingen. Först måste du beräkna det ekvivalenta motståndet för motstånden i serie, och sedan elementen i parallellen. En seriell anslutning anses vara en prioritet, och kretsar av denna kombinerade typ används ofta i hushållsapparater och apparater.
Så, med tanke på typerna av anslutningar av ledare i elektriska kretsar och baserat på lagarna för deras funktion, kan man helt förstå kärnan i organisationen av kretsar för de flesta elektriska hushållsapparater. Med parallell- och seriekopplingar är beräkningen av resistans- och strömstyrkaindikatorer annorlunda. Genom att känna till principerna för beräkning och formler kan du kompetent använda varje typ av kretsorganisation för att ansluta element på bästa sätt och med maximal effektivitet.
Liknande artiklar:
