Sisu
- Sarja vooluringi näited
- Näpunäited
- Amperatuur (või võimendid) jadavooluringis
- Seeria vooskeem ja valem
- Kondensaatorid ja induktiivpoolid
- Seeria vs paralleelsed vooluringid
- Alalisvool vs vahelduvvool
Seeriavooluahelad ühendavad takisteid nii, et vool, mida mõõdetakse amplituudina või voolutugevusena, järgib vooluahelas ühte rada ja püsib kogu konstantsena. Vool voolab elektronide vastassuunas läbi iga takisti, mis takistavad elektronide voogu üksteise järel ühes suunas aku positiivsest otsast miinuseni. Puuduvad välised harud ega teed, mille kaudu vool saaks liikuda, nagu oleks paralleelses vooluringis.
Sarja vooluringi näited
Seeria vooluringid on tavalised igapäevaelus. Näited hõlmavad teatud tüüpi jõulude või pühade tulesid. Veel üks levinum näide on valgustuslüliti. Lisaks töötavad arvutid, televiisorid ja muud olmeelektroonikaseadmed jadakontuuri kontseptsiooni kaudu.
Näpunäited
Amperatuur (või võimendid) jadavooluringis
Saate arvutada jadavooluahela amplituudi amprites või amprites, mis antakse muutuja A abil, summeerides takistuse igas vooluahela takistis järgmiselt: R ja pingelanguste summeerimine kui V, siis lahendades I võrrandis V = I / R milles V on aku pinge voltides, Mina on praegune ja R on takistite kogutakistus oomides (Ω). Pinge langus peaks olema võrdne jadaahela aku pingega.
Võrrand V = I / R, tuntud kui Ohms Law, kehtib ka kõigi vooluahela takistite kohta. Vooluvoog kogu jadakontuuris on konstantne, mis tähendab, et see on sama takisti juures. Pinge languse saab iga takisti kohta arvutada Ohmi seaduse abil. Jadadena suureneb akude pinge, mis tähendab, et need kestavad lühemat aega kui siis, kui nad oleksid paralleelsed.
Seeria vooskeem ja valem
••• Syed Hussain AtherÜlaltoodud vooluringis on iga takisti (mida tähistatakse siksakiliste joontega) ühendatud pingeallikaga, aku (tähistatud tähisega + ja - lahtiühendatud liinide ümber) järjestikku. Vool voolab ühes suunas ja jääb vooluahela igas osas konstantseks.
Iga takisti summeerimisel saaksite kogutakistuse 18 Ω (oomid, kus oom on takistuse mõõt). See tähendab, et saate voolu arvutada, kasutades V = I / R milles R on 18 Ω ja V on 9 V, et saada voolu I väärtuseks 162 A (amprit).
Kondensaatorid ja induktiivpoolid
Jadakontuuris saate kondensaatori ühendada mahtuvusega C ja laske sellel aja jooksul laadida. Selles olukorras mõõdetakse vooluahelas voolutugevust järgmiselt: I = (V / R) x exp milles V on voltides, R on oomides, C on Faradsis, t on aeg sekundites ja Mina on amprites. Siin exp tähistab Euleri konstanti e.
Jadavoolu koguvõimsus on antud 1 / Ckokku = 1 ° C1 + 1 / C2 +… _, Mille korral iga üksiku kondensaatori pöördväärtus on paremal küljel summeeritud (_1 / C1, 1 / C__2, jne.). Teisisõnu on kogu mahtuvuse pöördväärtus iga kondensaatori üksikute inversioonide summa. Aja möödudes suureneb kondensaatori laeng ning vool aeglustub ja läheneb, kuid ei jõua kunagi täielikult nullini.
Samamoodi võite voolu mõõtmiseks kasutada induktiivpooli I = (V / R) x (1 - exp), milles koguinduktiivsus L on üksikute induktiivpoolide induktiivsuse väärtuste summa, mõõdetuna Henrises. Kui jadavooluring tekitab voolu voolu korral laengut, tekitab induktiivpool - juhtmepool, mis tavaliselt ümbritseb magnetilist südamikku - vastuseks voolu voolule magnetvälja. Neid saab kasutada filtrites ja ostsillaatorites,
Seeria vs paralleelsed vooluringid
Kui käsitletakse paralleelselt vooluahelaid, milles vool hargneb erinevate vooluringide osade vahel, siis arvutused “pööratakse”. Selle asemel, et määrata kogutakistus üksikute takistuste summana, antakse kogutakistus järgmiselt: 1 / Rkokku_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (samamoodi jadavooluahela kogu mahtuvuse arvutamiseks).
Pinge, mitte vool on kogu vooluringis konstantne. Kogu paralleelse vooluringi vool võrdub voolu summaga igas harus. Nii voolu kui ka pinget saate arvutada Ohmi seaduse abil (V = I / R).
••• Syed Hussain AtherÜlaltoodud paralleelses vooluringis antakse kogutakistus järgmise nelja etapi abil:
Ülaltoodud arvutuse korral pange tähele, et alates 5. etapist võite 5. etapini jõuda ainult siis, kui vasakul on ainult üks termin (1 / Rkokku ) ja ainult üks termin paremal küljel (29/20 Ω).
Samuti on kogu mahtuvus paralleelses vooluringis lihtsalt iga üksiku kondensaatori summa ja kogu induktiivsus antakse ka pöördsuhtega (1 / Lkokku_ _ = 1 / L1 + 1 / L__2 + … ).
Alalisvool vs vahelduvvool
Ahelates võib vool kas pidevalt voolata, nagu alalisvoolu puhul, või kõikuda vahelduvvooluahelates (AC) lainekujulises mustris. Vahelduvvooluahelas muutub vool vooluahelas positiivse ja negatiivse suuna vahel.
Briti füüsik Michael Faraday demonstreeris 1832. aastal dünamoelektrigeneraatoriga alalisvoolude võimsust, kuid ta ei suutnud seda võimsust pikkade vahemaade tagant edastada ja alalisvoolu pinged vajasid keerulisi vooluahelaid.
Kui Serbia-Ameerika füüsik Nikola Tesla lõi 1887. aastal vahelduvvoolu kasutades induktsioonimootori, demonstreeris ta, kuidas see hõlpsalt pikkade vahemaade tagant edasi saab ja mida saab pinge muutmiseks kasutatava trafo abil teisendada kõrgete ja madalate väärtuste vahel. Üsna pea hakkasid 20. sajandi vahetuse paiku kogu Ameerika leibkonnad katkestama alalisvoolu vahelduvvoolu kasuks.
Tänapäeval kasutavad elektroonikaseadmed vajaduse korral nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu. Alalisvoolu voolu kasutatakse pooljuhtidega väiksemate seadmete jaoks, mis vajavad ainult sisse ja välja lülitamist, näiteks sülearvutid ja mobiiltelefonid. Vahelduvpinge transporditakse läbi pikkade juhtmete, enne kui see muundatakse alalisvooluks, kasutades alaldit või dioodi, et toita neid seadmeid nagu lambid ja akud.