Садржај

• На корак
• 1. део од 4: Разумевање основне терминологије
• 2. део од 4: Одредити укупну струју серијског кола
• Део 3 од 4: Израчунавање укупне струје у паралелним круговима
• Део 4 од 4: Решавање примера са паралелним круговима
• Савети
• Услови

Најлакши начин да замислите серијску везу је као ланац компонената. Компоненте се додају секвенцијално и поравнавају. Постоји само један пут којим електрони и слетања могу да прострује. Када стекнете основну идеју о томе шта подразумева серијска веза, можете научити како израчунати укупну струју.

На корак

1. део од 4: Разумевање основне терминологије

1. Упознајте се са оним што је ток. Струја је кретање електрично наелектрисаних носача као што су електрони, струја наелектрисања у јединици времена. Али шта је наелектрисање, а шта електрон? Електрон је негативно наелектрисана честица. Набој је својство материје којим се указује да ли је нешто позитивно или негативно наелектрисано. Попут магнета, једнаки набоји се одбијају, а различити набоји привлаче једни друге.
   • То можемо илустровати водом. Вода се састоји од молекула Х2О - који представља везу од 2 атома водоника и 1 атом кисеоника. Знамо да атом кисеоника и два атома водоника заједно чине молекул воде (Х2О).
   • Текућа вода се састоји од милиона и милиона овог молекула. Текућу количину воде можемо упоредити са електричном струјом; молекул са електроном; а наелектрисање атомима.
2. Разумети на шта се односи напон. Напон је „сила“ која покреће струју. Да бисмо најбоље илустровали напон, као пример користимо батерију. Унутар батерије налази се низ хемијских реакција због којих се електрони накупљају у позитивном полу батерије.
   • Сад ако на негативни прикључак батерије прикачимо позитивну тачку повезивања медија (нпр. Жице), тада ће се електрони почети померати да би се удаљавали једни од других, јер се, као што смо раније поменули, једнаки набоји одбијају.
   • Поред тога, због закона очувања наелектрисања (који каже да нето наелектрисање изолованог система мора остати исто), електрони ће покушати уравнотежити наелектрисања прелазећи са веће концентрације електрона на нижу концентрацију. Или од позитивног пола до негативног пола.
   • Ово кретање ствара потенцијалну разлику на сваком од крајева, што сада можемо назвати напоном.
3. Знајте шта је отпор. Отпор је, с друге стране, отпор одређених елемената према протоку наелектрисања.
   • Отпорници су елементи са значајним отпором. Постављају се на одређена места у кругу или колу ради регулације протока наелектрисања или електрона.
   • Ако нема отпорника, електрони се неће регулисати, а опрема може бити пренапуњена и оштећена или се запалити од прегревања.

2. део од 4: Одредити укупну струју серијског кола

1. Одређује укупан отпор кола. Замислите сламку која вас тера да пијете. Стисните је са неколико прстију. Шта ти примећујеш? Проток воде ће се смањити. Стискање ствара отпор. Прсти блокирају воду (која представља проток). Пошто се цеђење одвија у правој линији, оно се одвија у серији. Из овог примера следи укупан отпор отпорника у серији:
   • Р (укупно) = Р1 + Р2 + Р3
2. Одредити укупан напон отпорника. Обично ће укупан напон већ бити дат, али у оним случајевима када су дати појединачни напони, можемо користити следећу једначину:
   • В (укупно) = В1 + В2 + В3
   • Али зашто је то тако? Опет користећи аналогију сламе, шта очекујете да се догоди када исцедите сламу? Тада је потребно више напора да вода прође кроз сламу. Укупан напор који морате уложити произведен је појединачном силом потребном за појединачне јабучице.
   • „Сила“ која је потребна назива се напон, јер покреће проток воде. Стога је сасвим природно да укупни напон настаје додавањем појединачних напона на сваком отпорнику.
3. Израчунајте укупну струју преко система. Поново користећи аналогију сламе: Да ли се нешто променило у количини воде иако сте стиснули сламу? Не. Иако се брзина уноса воде променила, количина воде коју сте могли попити остала је иста. А ако пажљивије погледате количину воде која улази и излази, стисци су исти, јер је брзина воде константна, па можемо рећи да:
   • И1 = И2 = И3 = И (укупно)
4. Сетите се Охмовог закона. Али још нисте тамо! Запамтите, немамо ниједан од ових података, али можемо користити Охмов закон, однос напона, струје и отпора:
   • В = ИР
5. Покушајте да смислите пример. Три отпорника, Р1 = 10Ω, Р2 = 2Ω и Р3 = 9Ω су повезана у серију. На колу је напон од 2,5 В. Израчунајте укупну струју у колу. Прво израчунајмо укупан отпор:
   • Р (укупно) = 10 Ω Р2 + 2 Ω Р3 + 9 Ω
   • Тако Р (укупно) = 21 Ω
6. Користите Охмов закон за израчунавање укупне струје:
   • В (укупно) = И (укупно) к Р (укупно)
   • И (укупно) = В (укупно) / Р (укупно)
   • И (укупно) = 2,5 В / 21 Ω
   • И (укупно) = 0,1190 А.

Део 3 од 4: Израчунавање укупне струје у паралелним круговима

1. Схватите шта је паралелни круг. Као што назив говори, паралелно коло се састоји од компонената распоређених паралелно. Ово користи више ожичења, стварајући путање за провођење струје.
2. Израчунајте укупан напон. Будући да смо већ обрадили различите појмове у претходном одељку, сада можемо директно да пређемо на прорачуне. На пример, узмите цев са два крака, сваки различитог пречника. Да би вода текла у обе цеви, да ли морате да користите неједнаке силе у свакој од цеви? Не. Треба вам само довољно снаге да вода тече. Према томе, користећи аналогију да је вода струја, а сила напон, можемо рећи да:
   • В (укупно) = В1 + В2 + В3
3. Израчунајте укупан отпор. Претпоставимо да желите да регулишете воду која тече кроз обе цеви. Како блокирате цеви? Да ли само постављате блок у сваку грану или постављате више блокова узастопно, како бисте могли да контролишете проток воде? Мораћете да урадите ово друго. Иста аналогија важи и за отпорнике. Низови повезани отпорници регулишу струју много боље од паралелно распоређених. Једначина за укупни отпор у паралелном колу је:
   • 1 / Р (укупно) = (1 / Р1) + (1 / Р2) + (1 / Р3)
4. Израчунајте укупан проток. Враћајући се нашем примеру, вода која тече од извора до рачвања је подељена. Исто се односи и на електричну енергију. Будући да постоји неколико путева којима набој може да тече, можете рећи да је подељен. Стазе не примају нужно једнаке количине наелектрисања. Зависи од отпора и материјала компонената у свакој грани. Стога је једначина укупне струје једноставно збир све струје на свим путањама:
   • И (укупно) = И1 + И2 + И3
   • Наравно, ово још не можемо да користимо, јер још увек не знамо појединачне струје. У овом случају се такође може користити Омов закон.

Део 4 од 4: Решавање примера са паралелним круговима

1. Испробајте пример. 4 отпорника су подељена у две паралелно повезане гране или путање. У краку 1 налазимо Р1 = 1 Ω и Р2 = 2 Ω, а у огранку два Р3 = 0,5 Ω и Р4 = 1,5 Ω. Отпорници у свакој подлози повезани су серијски. Примењени напон на грани 1 је 3 В. Одређује укупну струју.
2. Прво одредите укупан отпор. Будући да су отпорници у свакој грани повезани у серију, прво ћемо одредити укупни отпор на свакој грани.
   • Р (укупно 1 и 2) = Р1 + Р2
   • Р (укупно 1 и 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • Р (укупно 1 и 2) = 3 Ω
   • Р (укупно 3 и 4) = Р3 + Р4
   • Р (укупно 3 и 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • Р (укупно 3 и 4) = 2 Ω
3. Унесите ово у једначину за паралелну везу. Сада, пошто су гране повезане паралелно, користићемо једначину за паралелну везу
   • (1 / Р (укупно)) = (1 / Р (укупно 1 и 2)) + (1 / Р (укупно 3 и 4))
   • (1 / Р (укупно)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / Р (укупно)) = ⅚
   • Р (укупно) = 1,2 Ω
4. Одредити укупан напон. Сада израчунајте укупан напон. Пошто је укупни напон једнак сваком појединачном напону:
   • В (укупно) = В1 = 3 В.
5. Користите Охмов закон да одредите укупну струју. Сада можемо израчунати укупну струју користећи Охмов закон.
   • В (укупно) = И (укупно) к Р (укупно)
   • И (укупно) = В (укупно) / Р (укупно)
   • И (укупно) = 3 В / 1,2 Ω
   • И (укупно) = 2,5 А.

Савети

• Укупни отпор паралелног кола је увек мањи од БИЛО КОЈЕГ појединачног отпорника.

Услови

• Круг - који се састоји од компонената (попут отпорника, кондензатора и завојница) повезаних жицама кроз које струја може да протиче.
• Отпорници - компоненте које могу смањити или одолети струји
• Струја - проток наелектрисања кроз жице; јединица ампера (А)
• Напон - рад по јединици оптерећења; јединица Напон (В)
• Отпор - мера отпора компоненте електричној струји; јединица Охм (Ω)