Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Pinge langus seeria vooluringis
- Paralleelsed ja jadaahelad
- Seeria-paralleelsed vooluringid
••• Syed Hussain Ather
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Ülaltoodud paralleelse vooluahela skeemil võib pingelanguse leida, summeerides iga takisti takistused ja määrates, milline pinge tuleneb selle konfiguratsiooni voolust. Need paralleelvooluringi näited illustreerivad voolu ja pinge mõisteid erinevates harudes.
Paralleelskeemis diagrammil Pinge langus üle takistuse paralleelses vooluahelas on sama kõigis takistides paralleelse vooluahela igas harus. Pinge, väljendatud voltides, mõõdab vooluringi juhtivat elektromootori jõudu või potentsiaalide erinevust.
Kui teil on teadaoleva vooluringiga vooluring praegune, elektrilaengu voolu, saate pingelanguse arvutada paralleelse vooluahela skeemide abil:
See võrrandite lahendamise meetod töötab, kuna paralleelse vooluringi suvalisse punkti sisenev vool peaks olema võrdne lahkuva vooluga. Selle põhjuseks on Kirchhoffsi kehtiv seadus, mis väidab, et "punktides kokkujuhtivate juhtmete võrgus olevate voolude algebraline summa on null." Paralleelsahela kalkulaator kasutab seda seadust paralleelvooluahela harudes.
Kui me võrdleme paralleelse vooluringi kolme haru sisenevat voolu, peaks see võrduma kogu harudest väljuva vooluga. Kuna pingelangus püsib kõigis takistides konstantsena paralleelselt, saab selle pingelanguse korral summeerida kõigi takistite takistuse, et saada kogutakistus ja määrata pinge selle väärtuse põhjal. Paralleelvoolude näited näitavad seda.
Pinge langus seeria vooluringis
••• Syed Hussain AtherTeisest küljest saate jadakontuuris arvutada iga takisti kogu pingelanguse, teades, et jadakontuuris on vool kogu vältel konstantne. See tähendab, et pingelangus erineb iga takisti kohta ja sõltub takistusest vastavalt Ohmi seadusele V = IR. Ülaltoodud näites on iga takisti pingelangus:
V1 = R1 x I = 3 Ω x 3 A = 9 V
V2 = R2 x I = 10 x x 3 A = 30 V
V3 = __ R3 x I = 5 x x 3 A = 15 V
Iga pingelanguse summa peaks olema võrdne jadakontuuri aku pingega. See tähendab, et meie aku pinge on 54 V
See võrrandite lahendamise meetod töötab seetõttu, et kõikidesse järjestikku paigutatud takistitesse sisenevad pingelangused peaksid olema liidetud jadavoolu kogupingega. Selle põhjuseks on Kirchhoffsi pingeseadus, mis väidab, et "suletud ahela ümber olevate potentsiaalsete erinevuste (pingete) suunatud summa on null". See tähendab, et suletud jadavooluringi mis tahes konkreetses punktis peaks pinge langus üle kõigi takistite summeeruma vooluahela kogupingega. Kuna voolutugevus on jadakontuuris konstantne, peavad pingelangused iga takisti vahel erinema.
Paralleelsed ja jadaahelad
Paralleelses vooluringis on kõik vooluringi komponendid ühendatud vooluahela samade punktide vahel. See annab neile hargnemisstruktuuri, milles vool jaguneb iga haru vahel, kuid pingelangus igal harul jääb samaks. Iga takisti summa annab kogu takistuse, mis põhineb iga takistuse pöördel (1 / Rkokku = 1 / R1 + 1 / R2 ... iga takisti kohta).
Jadakontuuris seevastu voolu voolamiseks on ainult üks tee. See tähendab, et vool püsib kogu konstantsena ja selle asemel erinevad pingelangused takistide vahel. Iga takisti summa annab lineaarselt summeerituna kogutakistuse (Rkokku = R1 + R2 ... iga takisti kohta).
Seeria-paralleelsed vooluringid
Võite kasutada mõlemat Kirchhoffi seadust mis tahes ahela punkti või silmuse jaoks ja rakendada neid pinge ja voolu määramiseks. Kirchhoffi seadused annavad teile meetodi voolu ja pinge määramiseks olukordades, kus vooluringi jada ja paralleelsus ei pruugi olla nii sirgjooneline.
Üldiselt võite vooluahelate puhul, millel on nii seeria- kui ka paralleelkomponendid, käsitleda vooluahela üksikuid osi järjestikuste või paralleelsetena ja neid vastavalt ühendada.
Neid keerulisi jada-paralleelseid vooluahelaid saab lahendada mitmel viisil. Nende üks osade käsitlemine paralleelsete või jadana on üks meetod. Kirchhoffi seaduste kasutamine üldistatud lahenduste määramiseks, mis kasutavad võrrandisüsteemi, on veel üks meetod. Sarja paralleelse vooluringi kalkulaator arvestaks vooluahelate erinevat laadi.
Ülaltoodud näites peaks praegune lahkumispunkt A võrduma praeguse lahkumispunktiga A. See tähendab, et saate kirjutada:
(1) mina1 = Mina2 + I3 või Mina1 - mina2 - mina3 = 0
Kui käsitlete ülemist aasa nagu suletud jadavooluringi ja käsitlete pingelangust iga takisti suhtes, kasutades Ohmi seadust vastava takistusega, võite kirjutada:
(2) V1 - R1Mina1 - R2Mina2 = 0
ja tehes sama alumise silmuse jaoks, saate käsitleda iga pingelangust voolu suunas sõltuvalt voolust ja takistusest kirjutada:
(3) V1 + V__2 + R3Mina3 - R2Mina2 = 0
See annab teile kolm võrrandit, mida saab lahendada mitmel viisil. Võite kõik võrrandid (1) - (3) ümber kirjutada nii, et pinge on ühel küljel ja voolutugevus ning teisel takistus. Nii saate käsitleda kolme võrrandit sõltuvana kolmest muutujast I1, Mina2 ja mina3, R kombinatsioonide koefitsientidega1, R2 ja R3.
(1) mina1 + - mina2+ - mina3 = 0
(2) R1Mina1 + R2Mina2 + 0 x I3 = V1
(3) 0 x I1 + R2Mina2 - R3Mina3 = V1 + V2
Need kolm võrrandit näitavad, kuidas pinge vooluahela igas punktis sõltub mingil moel voolust ja takistusest. Kui mäletate Kirchhoffi seadusi, saate luua need üldised lahendused vooluringide probleemidele ja kasutada nende lahendamiseks maatriksmärke. Nii saate ühendada kahe suuruse (pinge, voolu, takistuse) väärtused, et lahendada kolmas.