Fizikada parallel va ketma-ket ulanish mavzusi o'rganiladi va u nafaqat o'tkazgichlar, balki kondensatorlar ham bo'lishi mumkin. Bu erda ularning har biri diagrammada qanday ko'rinishi haqida chalkashmaslik kerak. Va shundan keyingina maxsus formulalarni qo'llang. Aytgancha, ularni yoddan eslab qolishingiz kerak.
Bu ikki birikmani qanday ajratish mumkin?
Sxemaga diqqat bilan qarang. Agar simlar yo'l sifatida ifodalangan bo'lsa, unda mashinalar rezistorlar rolini o'ynaydi. To‘g‘ri yo‘lda vilkalarsiz, mashinalar birin-ketin, zanjir bo‘lib harakatlanadi. Supero'tkazuvchilarning ketma-ket ulanishi ham xuddi shunday ko'rinadi. Bu holda yo'l cheksiz miqdordagi burilishlarga ega bo'lishi mumkin, lekin bitta chorraha emas. Yo'l (simlar) qanday chayqalishidan qat'iy nazar, mashinalar (rezistorlar) har doim birin-ketin, bir zanjirda joylashgan bo'ladi.
Agar parallel ulanish ko'rib chiqilsa, bu butunlay boshqa masala. Keyin rezistorlarni boshida sportchilar bilan solishtirish mumkin. Ularhar biri o'z yo'lida turadi, lekin ular bir xil harakat yo'nalishiga ega va marra chizig'i bir joyda. Xuddi shunday, rezistorlar - ularning har biri o'z simiga ega, ammo ularning barchasi bir nuqtada ulangan.
Hozirgi quvvat formulalari
U har doim "Elektr" mavzusida muhokama qilinadi. Parallel va ketma-ket ulanishlar rezistorlardagi oqim miqdoriga turli yo'llar bilan ta'sir qiladi. Ular uchun eslab qolish mumkin bo'lgan formulalar olinadi. Lekin ularga qo'yilgan ma'noni eslab qolish kifoya.
Demak, oʻtkazgichlarning ketma-ket ulanishidagi tok har doim bir xil boʻladi. Ya'ni, ularning har birida oqim kuchining qiymati har xil emas. Agar simni quvur bilan solishtirsangiz, analogiya chizishingiz mumkin. Unda suv har doim bir xil tarzda oqadi. Va uning yo'lidagi barcha to'siqlar bir xil kuch bilan supurib tashlanadi. Xuddi shu oqim bilan. Shuning uchun, rezistorlarning ketma-ket ulanishi bo'lgan zanjirdagi umumiy oqim formulasi quyidagicha ko'rinadi:
I gen=I 1=Men 2
Bu yerda I harfi oqim kuchini bildiradi. Bu umumiy belgi, shuning uchun uni eslab qolishingiz kerak.
Paralel ulanishdagi oqim endi doimiy qiymat bo'lmaydi. Quvur bilan bir xil o'xshashlik bilan, agar magistral quvur shoxiga ega bo'lsa, suv ikki oqimga bo'linadi. Xuddi shu hodisa oqim bilan, uning yo'lida simlarning shoxlanishi paydo bo'lganda kuzatiladi. Supero'tkazuvchilar parallel ulanganda umumiy oqim kuchi formulasi:
I gen=I 1 + I 2
Agar shoxlanish simlardan tashkil topgan bo'lsaikkitadan ko'p bo'lsa, yuqoridagi formulada bir xil raqamga ko'proq atamalar bo'ladi.
Stress uchun formulalar
Supero'tkazuvchilar ketma-ket ulangan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'lsak, butun qismdagi kuchlanish har bir o'ziga xos rezistordagi ushbu qiymatlarning yig'indisi bilan aniqlanadi. Siz bu holatni plitalar bilan solishtirishingiz mumkin. Bir kishi ulardan birini ushlab turishi oson bo'ladi, u ham ikkinchisini yaqinroqda olishi mumkin, ammo qiyinchilik bilan. Bir kishi endi bir-birining yonida uchta plastinani ushlab turolmaydi, ikkinchisining yordami kerak bo'ladi. Va boshqalar. Odamlarning sa'y-harakatlari ortib bormoqda.
O'tkazgichlarning ketma-ket ulanishi bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismining umumiy kuchlanish formulasi quyidagicha ko'rinadi:
U gen=U 1 + U 2, bu erda U - qabul qilingan belgi elektr kuchlanish uchun.
Rezistorlarning parallel ulanishi hisobga olinsa, boshqa holat yuzaga keladi. Plitalar bir-birining ustiga qo'yilganda, ular hali ham bir kishi tomonidan ushlab turilishi mumkin. Shunday qilib, siz hech narsa qo'shishingiz shart emas. Supero'tkazuvchilar parallel ulanganda ham xuddi shunday o'xshashlik kuzatiladi. Ularning har biridagi kuchlanish bir xil va ularning barchasida bir vaqtning o'zida bo'lgan kuchlanishga teng. Umumiy kuchlanish formulasi:
U gen=U 1=U 2
Elektr qarshilik formulalari
Siz ularni endi yodlay olmaysiz, balki Ohm qonunining formulasini bilasiz va undan kerakli narsani olasiz. Bu qonundan kelib chiqadikikuchlanish oqim va qarshilik mahsulotiga teng. Ya'ni, U=IR, bu erda R - qarshilik.
Unda siz ishlashingiz kerak boʻlgan formula oʻtkazgichlar qanday ulanganligiga bogʻliq:
- ketma-ket, shuning uchun kuchlanish uchun tenglik kerak - IgenRtotal=I1R1 + I2R2;
- parallel holda, joriy kuch uchun formuladan foydalanish kerak - Utotal / Rtotal=U 1/ R1 + U2 / R2 .
Keyin oddiy transformatsiyalar amalga oshiriladi, ular birinchi tenglikda barcha toklar bir xil qiymatga ega, ikkinchisida esa kuchlanishlar teng ekanligiga asoslanadi. Shunday qilib, ular qisqartirilishi mumkin. Ya'ni, quyidagi iboralar olinadi:
- R gen=R 1 + R 2 (o'tkazgichlarni ketma-ket ulash uchun)
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(parallel ulanganda).
Tarmoqqa ulangan rezistorlar soni ortganda, bu iboralardagi atamalar soni oʻzgaradi.
Shuni ta'kidlash joizki, o'tkazgichlarning parallel va ketma-ket ulanishi umumiy qarshilikka boshqacha ta'sir qiladi. Ulardan birinchisi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismining qarshiligini pasaytiradi. Bundan tashqari, u ishlatiladigan rezistorlarning eng kichigidan kamroq bo'lib chiqadi. Ketma-ket ulanganda hamma narsa mantiqiy: qiymatlar qo'shiladi, shuning uchun umumiy raqam har doim eng katta bo'ladi.
Ish joriy
Avvalgi uchta kattalik zanjirdagi oʻtkazgichlarning parallel ulanishi va ketma-ket joylashishi qonunlarini tashkil qiladi. Shuning uchun ularni bilish juda muhimdir. Ish va quvvat haqida siz faqat asosiy formulani eslab qolishingiz kerak. U quyidagicha yoziladi: A \u003d IUt, bu erda A - oqimning ishi, t - uning o'tkazgichdan o'tish vaqti.
Serial ulanish bilan umumiy ishni aniqlash uchun siz asl ifodadagi kuchlanishni almashtirishingiz kerak. Siz tenglikni olasiz: A \u003d I(U 1 + U 2)t, qavslarni ochib, bunda butun bo'lim bo'yicha ish har bir joriy iste'molchidagi ularning miqdoriga teng.
Agar parallel ulanish sxemasi ko'rib chiqilsa, mulohazalar xuddi shunday davom etadi. Faqat joriy quvvatni almashtirish kerak. Lekin natija bir xil bo'ladi: A=A 1 + A 2.
Hozirgi quvvat
O'chirish bo'limining quvvat formulasini ("P" belgisi) olishda siz yana bitta formuladan foydalanishingiz kerak: P \u003d UI. Bunday mulohazalardan so'ng, parallel va ketma-ket ulanishlar aniq bo'ladi. quvvat uchun shunday formula bilan tasvirlangan: P \u003d P1 + P 2.
Ya'ni, sxemalar qanday tuzilganidan qat'i nazar, umumiy quvvat ishda ishtirok etganlarning yig'indisi bo'ladi. Bu kvartira tarmog'iga bir vaqtning o'zida ko'plab kuchli qurilmalarni kiritish mumkin emasligini tushuntiradi. U yukni ko‘tara olmaydi.
O'tkazgichlarning ulanishi yangi yil gulchambarini ta'mirlashga qanday ta'sir qiladi?
Lampochkalardan biri yonib ketgandan so'ng, ular qanday ulanganligi darhol ma'lum bo'ladi. Daketma-ket ulanish, ularning hech biri yonmaydi. Buning sababi, yaroqsiz holga kelgan chiroq kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Shuning uchun, qaysi biri yonib ketganligini aniqlash uchun hamma narsani tekshirishingiz kerak, uni almashtiring - va gulchambar ishlay boshlaydi.
Agar u parallel ulanishdan foydalansa, lampochkalardan biri ishlamay qolsa, u ishlamay qolmaydi. Axir, zanjir butunlay uzilmaydi, faqat bitta parallel qism. Bunday gulchambarni ta'mirlash uchun siz sxemaning barcha elementlarini tekshirishingiz shart emas, faqat porlamaydiganlarini tekshirishingiz kerak.
Rezistorlar oʻrniga kondansatkichlar oʻrnatilgan boʻlsa, kontaktlarning zanglashiga nima boʻladi?
Ular ketma-ket ulanganda quyidagi holat kuzatiladi: quvvat manbaining plyuslaridan keladigan zaryadlar faqat ekstremal kondansatkichlarning tashqi plitalariga keladi. Ularning orasidagilar bu zaryadni zanjir bo'ylab o'tkazib yuborishadi. Bu barcha plitalarda bir xil to'lovlar paydo bo'lishini tushuntiradi, lekin turli belgilar bilan. Shuning uchun ketma-ket ulangan har bir kondansatörning elektr zaryadini quyidagicha yozish mumkin:
q gen =q 1=q 2.
Har bir kondansatördagi kuchlanishni aniqlash uchun quyidagi formulani bilishingiz kerak bo'ladi: U=q / C. Unda C - kondansatkichning sig'imi.
To'liq kuchlanish rezistorlar bilan bir xil qonunga amal qiladi. Shuning uchun sig'im formulasidagi kuchlanishni yig'indiga almashtirsak, qurilmalarning umumiy sig'imi quyidagi formula yordamida hisoblanishi kerakligini bilib olamiz:
C=q / (U 1 + U2).
Bu formulani kasrlarni aylantirib, kuchlanish va zaryad nisbatini sig'im bilan almashtirish orqali soddalashtirishingiz mumkin. Quyidagi tenglik chiqadi: 1 / S=1 / S 1 + 1 / S 2.
Kondensatorlar parallel ulanganda vaziyat biroz boshqacha ko'rinadi. Keyin umumiy zaryad barcha qurilmalarning plitalarida to'plangan barcha to'lovlar yig'indisi bilan aniqlanadi. Va kuchlanish qiymati hali ham umumiy qonunlarga muvofiq belgilanadi. Shuning uchun, parallel ulangan kondansatkichlarning umumiy sig'imi formulasi:
S=(q 1 + q 2) / U.
Ya'ni, bu qiymat ulanishda ishlatiladigan har bir qurilmalarning yig'indisi sifatida qabul qilinadi:
S=S 1 + S 2.
O'tkazgichlarning ixtiyoriy ulanishining umumiy qarshiligini qanday aniqlash mumkin?
Ya'ni, ketma-ket bo'limlar parallel bo'lganlarni almashtiradi va aksincha. Ular uchun tasvirlangan barcha qonunlar hali ham amal qiladi. Faqat siz ularni bosqichma-bosqich qo'llashingiz kerak.
Birinchidan, bu sxemani aqliy jihatdan kengaytirish kerak. Agar buni tasavvur qilish qiyin bo'lsa, unda nima sodir bo'lishini chizishingiz kerak. Agar buni aniq misol bilan ko'rib chiqsak, tushuntirish aniqroq bo'ladi (rasmga qarang).
B va C nuqtalaridan chizishni boshlash qulay. Ular bir-biridan va varaqning chetlaridan bir oz masofada joylashtirilishi kerak. Chapda, bitta sim B nuqtasiga yaqinlashadi va ikkitasi allaqachon o'ngga yo'n altirilgan. B nuqtasi esa chap tomonda ikkita shox va undan keyin bitta simga ega.
Endi ular orasidagi boʻshliqni toʻldirishingiz keraknuqta. Yuqori sim bo'ylab koeffitsientlari 2, 3 va 4 bo'lgan uchta rezistorni qo'yish kerak, 5 indeksli esa pastdan ketadi. Birinchi uchtasi ketma-ket ulanadi. Beshinchi rezistor bilan ular parallel.
Qolgan ikkita rezistorlar (birinchi va oltinchi) BV ning ko'rib chiqilgan qismi bilan ketma-ket ulangan. Shuning uchun, chizilgan oddiygina tanlangan nuqtalarning har ikki tomonida ikkita to'rtburchaklar bilan to'ldirilishi mumkin. Qarshilikni hisoblash uchun formulalarni qo'llash qoladi:
- birinchi navbatda ketma-ket ulanish uchun berilgan;
- keyin parallel uchun;
- va yana ketma-ket.
Shunday qilib, istalgan, hatto juda murakkab sxemani ham oʻrnatishingiz mumkin.
O'tkazgichlarni ketma-ket ulash muammosi
Holat. Ikkita lampa va rezistor bir-birining ortidan zanjirga ulangan. Umumiy kuchlanish 110 V, oqim esa 12 A. Har bir chiroq 40 V kuchlanishli bo'lsa, qarshilikning qiymati qanday bo'ladi?
Qaror. Ketma-ket ulanish ko'rib chiqilayotganligi sababli uning qonunlari formulalari ma'lum. Faqat ularni to'g'ri qo'llash kerak. Rezistordagi kuchlanish qiymatini aniqlashdan boshlang. Buning uchun jamidan bitta chiroqning ikki barobar kuchlanishini olib tashlashingiz kerak. 30 V chiqadi.
Endi ikkita kattalik ma'lum, U va I (ulardan ikkinchisi shartda berilgan, chunki umumiy oqim har bir seriyali iste'molchidagi oqimga teng), biz rezistorning qarshiligini hisoblashimiz mumkin. Ohm qonuni. Bu 2,5 ohm bo'lib chiqdi.
Javob. Rezistorning qarshiligi 2,5 ohm.
Vazifakondensatorlarni ulash uchun, parallel va ketma-ket
Holat. 20, 25 va 30 mikrofaradli sig'imga ega uchta kondansatör mavjud. Seriya va parallel ulanganda ularning umumiy sig‘imini aniqlang.
Qaror. Parallel ulanishdan boshlash osonroq. Bunday holda, barcha uchta qiymatni qo'shish kerak. Shunday qilib, umumiy sig'im 75 uF ni tashkil qiladi.
Ushbu kondansatkichlar ketma-ket ulanganda hisob-kitoblar biroz murakkablashadi. Axir, avval siz ushbu imkoniyatlarning har biriga birlik nisbatini topishingiz kerak va keyin ularni bir-biriga qo'shishingiz kerak. Ma'lum bo'lishicha, birlik umumiy quvvatga bo'lingan holda 37/300 ni tashkil qiladi. Keyin kerakli qiymat taxminan 8 mikrofarad bo'ladi.
Javob. Seriyali ulanishda umumiy sig'im 8 uF, parallel ravishda - 75 uF.
