HodTari.com

Sådan beregnes den samlede elektriske strøm

Den enkleste måde at forestille sig et serie kredsløb på er at tænke på en kæde af elementer. Disse elementer er arrangeret efter hinanden på samme linje. Således er der kun en enkelt sti, som elektroner og afgifter kan rejse igennem. Når du har forstået detaljerne i et seriemedlemskab, kan du lære at beregne den samlede elektriske strøm.

trin

Del 1
Lær grundlæggende terminologi

Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 1
1
Forstå hvad der er aktuelt. Den elektriske strøm er en ordnet strøm af elektrisk ladede partikler (som elektroner) eller matematisk strømmen af ​​ladninger pr. Tidsenhed. Men hvad er en afgift og en elektron? Elektronen er en negativt ladet partikel. Afgiften er en fysisk egenskab af materiel, der bruges til at identificere, om det belastes positivt eller negativt. Ligesom magneter afviser ladningerne af lige signaler hinanden og ladningerne af modsatte signaler tiltrækker hinanden.
  • Lad os bruge vand som et eksempel. Vandet dannes af molekylet H2O (to hydrogenatomer og et oxygenatom forbundet sammen). Vi ved, at iltet og hydrogenatomerne kommer sammen til dannelse af molekylet H2O.
  • En strøm af vand består af millioner på millioner af disse molekyler. Vi kan sammenligne den aktuelle vand el- lysnettet vandmolekyler svarer til elektroner, og den elektriske ladning, brint og oxygenatomer.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 2
    2
    Forstå hvad der er potentiel forskel. Spændingsforskellen (også kaldet spænding) er "kraft", der bevirker bevægelse af den elektriske strøm. For at illustrere, hvad der er potentiale forskel, lad os tænke på en batteripakke inde i det, er der en række kemiske reaktioner, der fører til elektron fortrængning i sin positive pol.
    • Hvis vi forbinder den positive terminal på batteriet til dens negative pol gennem en ledning, vi provokere bevægelsen af ​​elektroner klynger (dette skyldes frastødning af de samme tegn afgifter).
    • På grund af bevarelsen princip elektrisk ladning (han siger, at summen af ​​de elektriske ladninger i et isoleret system skal være konstant), elektroner forsøge at balancere systemet belastninger ud af det punkt højeste koncentration til det punkt lavere koncentration (dvs. fra den positive pol til den negative pol på batteriet).
    • Denne bevægelse af elektroner producerer en potentiel forskel (eller simpelthen ddp).
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 3
    3
    Forstå, hvad modstand er. Elektrisk modstand er modstanden mod strømmen af ​​elektriske ladninger.
    • Modstande er komponenter i et kredsløb med betydelig modstand. De er arrangeret i bestemte dele af kredsløbet for at regulere strømmen af ​​ladninger eller elektroner.
    • Hvis der ikke er modstande i kredsløbet, vil der ikke være nogen kontrol over elektronernes bevægelse. I dette tilfælde kan udstyret modtage for store belastninger og ende med at blive beskadiget (eller overophedning på grund af overbelastning).

    • Del 2
    Beregn den samlede elektriske strøm af et seriekredsløb

    Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 4
    1
    Beregn den totale modstand. Tag et plaststrå og drik noget vand. Nu elsker nogle dele af halmen og drikker igen. Har du bemærket nogen forskel? Væsken bør komme i mindre mængde. Hver knæet del af halmen virker som modstand - de tjener til at blokere vandgangen (som igen spiller rollen som elektrisk strøm). Som rynkerne er i rækkefølge, siger vi, at de er i serie. På baggrund af dette eksempel kan vi konkludere, at den samlede modstand i en serieforening vil være lig med:
    • R(Total) = R1 + R2 + R3.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 5
    2
    Beregn den samlede potentielle forskel. På de fleste spørgsmål, vil værdien af ​​den samlede ddp gives, hvis problemet enunciado- give de enkelte værdier for ddp af hver modstand, kan vi bruge følgende ligning:
    • U(Total) = U1 + U2 + U3.
    • Hvorfor denne ligning? Lad os igen overveje halmens analogi: efter at have æltet det, hvad sker der? Du bliver nødt til at skubbe hårdere for vandet at passere gennem halmen. Den samlede kraft, du laver, afhænger af summen af ​​de kræfter, der kræves ved hvert knadpunkt af halmen.
    • Den krævede "kraft" er den potentielle forskel - det er den der forårsager strømmen af ​​vand eller elektrisk strøm. Således kan vi konkludere, at den totale ddp vil blive beregnet ved summen af ​​de enkelte ddps for hver modstand.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 6
    3
    Beregn den samlede elektriske strøm af systemet. Igen ved hjælp af halmanalogi: Når du har æltet det, ændres mængden af ​​vand? Nej. Selv om væskens hastighed ændres, ændrer mængden af ​​vand, du drikker, ikke. Overhold vand ind og ud af parterne knust halmen, vil du opdage, at disse to mængder er iguais- dette skyldes den faste hastighed af væskestrømmen. Derfor kan vi angive, at:
    • jeg1 = I2 = I3 = I(Total).
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 7
    4
    Husk den første lov af ohm. Ud over de viste ligninger kan du også bruge ligningen af ohm: Den vedrører den potentielle forskel (ddp), kredsløbets totale strøm og modstand.
    • U(Total) = I(Total) x R(Total).
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 8
    5
    Løs følgende eksempel. Tre modstande, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω og R3 = 9Ω, er forbundet i serie. Den potentielle forskel på kretsen er 2,5V. Beregn værdien af ​​den samlede elektriske strøm. Til at begynde med, lad os beregne kredsløbets totale modstand:
    • R(Total) = 10Ω + 2Ω + 9Ω.
    • For eksempel R(Total)= 21Ω
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 9
    6
    Anvend loven i ohm for at bestemme værdien af ​​den samlede elektriske strøm:
    • U(Total) = I(Total) x R(Total).
    • jeg(Total) = U(Total)/ N(Total).
    • jeg(Total) = 2,5V / 21Ω.
    • jeg(Total) = 0,11190A.

    • Video: modstand af serie og parallelkobling, udledning

    Del 3
    Beregn den samlede elektriske strøm af et kredsløb parallelt



    Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 10
    1
    Forstå hvad et parallelt kredsløb er. Som navnet antyder, indeholder parallelle kredsløb elementer indrettet parallelt. Til dette benyttes flere ledninger til at skabe stier, hvor den elektriske strøm kan rejse.

  • Video: Elektrisk modstand

    Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 11
    2
    Beregn den samlede potentielle forskel. Da alle terminologierne allerede er blevet forklaret i det foregående afsnit, går vi direkte til demonstrationen af ​​de anvendte ligninger i kredsløb parallelt. For eksempel forestil dig en tønde med to bifurcationer (med forskellige diametre). Så at vandet passerer gennem de to rør, vil det være nødvendigt at anvende forskellige kræfter i hver af dem? Nej. Du skal bare have nok kraft til at få vandet til at strømme. I betragtning af at vand spiller rollen som elektrisk strøm, og at kraft spiller rollen som potentiel forskel, kan vi sige det:
    • U(Total) = U1 = U2 = U3.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 12
    3
    Beregn den samlede elektriske modstand. Antag at du vil regulere vandet, der passerer gennem de to rør. Hvad ville være den bedste måde at gøre dette på? Brug kun en låseventil ved hver bifurcation eller installer flere ventiler efter hinanden? Den anden mulighed ville være det bedste valg. For modstande fungerer analogien på samme måde. Seriebundne modstande regulerer den elektriske strøm meget mere effektivt end ved parallel tilslutning. Ligningen anvendt til at beregne den samlede modstand i et parallel kredsløb er:
    • 1 / N(Total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3).
  • Billedbetegnelse Beregn Total nuværende trin 13
    4
    Beregn den samlede elektriske strøm. Tilbage til vores eksempel: Måden vandet passerer er delt. Det samme gælder for elektrisk strøm. Da der er flere stier, hvorom gebyrerne kan rejse, siger vi, at strømmen er delt. De forskellige veje får ikke nødvendigvis samme mængde laster. Dette afhænger af styrken og materialerne i hver ledning. Således er ligningen til at beregne den samlede elektriske strøm summen af ​​strømmen af ​​hver sti:
    • jeg(Total) = I1 + jeg2 + jeg3.
    • Vi kan ikke bruge denne formel uden de enkelte værdier af elektrisk strøm. I dette tilfælde kan vi også anvende den første ohm.

    • Del 4
    Løs et eksempel med parallelle og serielle kredsløb

    Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 14
    1
    Løs følgende eksempel. Fire modstande i et kredsløb er opdelt i to ledninger parallelt. Den første tråd indeholder R1 = 1Ω og R2 = 2Ω. Den anden ledning indeholder R3 = 0,5Ω og R4 = 1,5Ω. Modstanderne af hver ledning er forbundet i serie. Den potentielle forskel på den første ledning er 3V. Beregn den samlede værdi af den elektriske strøm.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 15
    2
    Begynd ved at beregne den samlede modstand. Da modstanderne i hver ledning er forbundet i serie, beregner vi først den samlede modstand i hver ledning.
    • R(1 + 2) = R1 + R2.
    • R(1 + 2) = 1Ω + 2Ω.
    • R(1 + 2) = 3Ω.
    • R(3 + 4) = R3 + R4.
    • R(3 + 4) = 0,5Ω + 1,5Ω.
    • R(3 + 4) = 2Ω.
  • Billedbetegnelse Beregn Total nuværende trin 16
    3
    Udskift værdierne fra det foregående trin i ligningen for parallelle foreninger. Da ledningerne er forbundet parallelt, anvender vi nu værdierne fra det foregående punkt i ligningen for parallelle forbindelser.
    • (1 / N(Total)) = (1 / R(1 + 2)) + (1 / R(3 + 4)).
    • (1 / R(Total)) = (1 / 3Ω) + (1 / 2Ω).
    • (1 / R(Total)) = 5/6.
    • R(Total) = 1,2Ω.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 17
    4
    Beregn den samlede potentielle forskel. Da den potentielle forskel er den samme i en parallelforening, kan vi sige det:
    • U(Total) = U1 = 3V.
  • Billedbetegnelse Beregn Total Current Step 18
    5
    Anvend loven i ohm. Brug nu loven af ohm for at bestemme værdien af ​​den samlede elektriske strøm.
    • U(Total) = I(Total) x R(Total).
    • jeg(Total) = U(Total)/ R(Total).
    • jeg(Total) = 3V / 1,2Ω.
    • jeg(Total) = 2,5 A.

    • tips

    • Værdien af ​​den samlede modstand af et kredsløb i parallel er altid mindre end værdien af ​​modstanden af alle de øvrige modstande af foreningen.
    • Vigtige terminologier:
      • Elektrisk kredsløb: sæt af komponenter (modstande, kondensatorer og induktorer) forbundet med ledninger, hvor en elektrisk strøm passerer pænt.
      • Modstande: komponenter, der kan reducere intensiteten af ​​en elektrisk strøm.
      • Elektrisk strøm: bestilte strøm af elektriske ladninger. Dens enhed i S.I er den amp (A).
      • Potentiel forskel (ddp): arbejde produceret pr. Enhed elektrisk ladning. Dens enhed i S.I er den volt (V).
      • Elektrisk modstand: måling af modstand mod elektrisk strømning. Dens enhed i S.I er den ohm (Ω).
    Del på sociale netværk:

    Relaterede
    © 2024 HodTari.com