Strømmen i det elektriske kredsløb passerer gennem lederne fra spændingskilden til belastningen, det vil sige til lamper, apparater. I de fleste tilfælde bruges kobbertråde som ledere. Et kredsløb kan have flere elementer med forskellige modstande. I instrumentkredsløbet kan ledere forbindes parallelt eller i serie, og der kan også være blandede typer.
Element ordning med en modstand kaldet en modstand, er spændingen af et givet element potentialforskellen mellem modstandens ender. Parallel og serie elektrisk forbindelse af ledere er kendetegnet ved et enkelt operationsprincip, ifølge hvilket strømmen løber fra henholdsvis plus til minus, potentialet falder. På ledningsdiagrammer tages ledningsmodstanden som 0, da den er ubetydelig.
Parallelforbindelse forudsætter, at kredsløbets elementer er forbundet til kilden parallelt og er tændt på samme tid. Seriel forbindelse betyder, at modstandslederne forbindes i streng rækkefølge efter hinanden.
Ved beregning anvendes idealiseringsmetoden, hvilket i høj grad forenkler forståelsen. Faktisk falder potentialet gradvist i elektriske kredsløb i processen med at bevæge sig gennem ledninger og elementer, der er inkluderet i en parallel- eller serieforbindelse.
Indhold
Seriel forbindelse af ledere
Serietilslutningsskemaet indebærer, at de tændes i en bestemt rækkefølge, den ene efter den anden. Desuden er strømstyrken i dem alle ens. Disse elementer skaber en total spænding på stedet. Ladninger akkumuleres ikke i det elektriske kredsløbs noder, fordi der ellers ville blive observeret en ændring i spænding og strøm. Med en konstant spænding bestemmes strømmen af værdien af kredsløbets modstand, derfor ændres modstanden i et seriekredsløb, hvis en belastning ændres.
Ulempen ved en sådan ordning er det faktum, at i tilfælde af svigt af et element, mister resten også evnen til at fungere, da kredsløbet er brudt. Et eksempel er en guirlande, der ikke virker, hvis én pære brænder ud. Dette er en væsentlig forskel fra en parallelforbindelse, hvor elementerne kan fungere individuelt.
Seriekredsløbet antager, at på grund af ledernes enkeltniveauforbindelse er deres modstand ens på ethvert punkt i netværket. Den samlede modstand er lig med summen af spændingsreduktionen af de enkelte elementer i netværket.
Med denne type forbindelse er begyndelsen af en leder forbundet med enden af en anden. Nøgletræk ved forbindelsen er, at alle ledere er på den samme ledning uden forgreninger, og en elektrisk strøm løber gennem hver af dem. Den samlede spænding er dog lig med summen af spændingerne på hver. Du kan også overveje forbindelsen fra et andet synspunkt - alle ledere erstattes af en ækvivalent modstand, og strømmen på den er den samme som den samlede strøm, der passerer gennem alle modstande. Den ækvivalente samlede spænding er summen af spændingsværdierne over hver modstand. Dette er potentialforskellen over modstanden.
Brug af en seriel forbindelse er nyttig, når du specifikt ønsker at tænde og slukke for en bestemt enhed. For eksempel kan en elektrisk klokke kun ringe, når der er forbindelse til en spændingskilde og en knap. Den første regel siger, at hvis der ikke er nogen strøm på mindst et af elementerne i kredsløbet, så vil det ikke være på resten. Følgelig, hvis der er strøm i en leder, er det i de andre. Et andet eksempel ville være en batteridrevet lommelygte, som kun lyser, når der er et batteri, en fungerende pære og en trykket knap.
I nogle tilfælde er en seriel ordning ikke praktisk. I en lejlighed, hvor belysningssystemet består af mange lamper, sconces, lysekroner, bør du ikke organisere en ordning af denne type, da der ikke er behov for at tænde og slukke lysene i alle rum på samme tid. Til dette formål er det bedre at bruge en parallelforbindelse for at kunne tænde lyset i de enkelte rum.
Parallelforbindelse af ledere
I et parallelkredsløb er ledere et sæt modstande, hvoraf nogle ender er samlet i en knude, og den anden - i den anden knude. Det antages, at spændingen i den parallelle type forbindelse er den samme i alle dele af kredsløbet. Parallelle sektioner af det elektriske kredsløb kaldes grene og passerer mellem to forbindelsesknuder, de har samme spænding. Denne spænding er lig med værdien på hver leder. Summen af indikatorerne, den reciproke af modstanden af grenene, er også omvendt med hensyn til modstanden af en separat sektion af parallelkredsløbet.
Med parallel- og serieforbindelser er systemet til beregning af modstandene for individuelle ledere anderledes. I tilfælde af et parallelt kredsløb løber strømmen gennem grenene, hvilket øger kredsløbets ledningsevne og reducerer den samlede modstand. Når flere modstande med lignende værdier er forbundet parallelt, vil den samlede modstand af et sådant elektrisk kredsløb være mindre end én modstand et antal gange lig med antallet af modstande i kredsløbet.
Hver gren har en modstand, og den elektriske strøm, når den når forgreningspunktet, deles og divergerer til hver modstand, dens endelige værdi er lig med summen af strømmene på alle modstande. Alle modstande udskiftes med én tilsvarende modstand. Ved at anvende Ohms lov bliver værdien af modstanden tydelig - i et parallelkredsløb opsummeres de værdier, der er gensidige af modstandene på modstandene.
Med dette kredsløb er strømværdien omvendt proportional med modstandsværdien. Strømmene i modstandene er ikke forbundet, så hvis en af dem er slukket, vil dette på ingen måde påvirke de andre. Af denne grund bruges en sådan ordning i mange enheder.
I betragtning af mulighederne for at bruge et parallelt kredsløb i hverdagen, er det tilrådeligt at notere lejlighedens belysningssystem. Alle lamper og lysekroner skal forbindes parallelt, i så fald påvirker det ikke funktionen af de andre lamper at tænde og slukke for en af dem. Således tilføjer kontakt hver pære i kredsløbsgrenen, kan du tænde og slukke den tilsvarende lampe efter behov. Alle andre lamper fungerer uafhængigt.
Alle elektriske apparater kobles parallelt til et 220 V elnet, derefter tilsluttes de til en tavle. Det vil sige, at alle enheder er tilsluttet uanset tilslutningen af andre enheder.
Love for serie- og parallelforbindelse af ledere
For en detaljeret forståelse i praksis af begge typer forbindelser præsenterer vi formler, der forklarer lovene for disse typer af forbindelser. Effektberegningen for parallel- og serieforbindelse er forskellig.
I et seriekredsløb er der den samme strømstyrke i alle ledere:
I = I1 = I2.
Ifølge Ohms lov forklares disse typer lederforbindelser forskelligt i forskellige tilfælde. Så i tilfælde af et seriekredsløb er spændingerne lig med hinanden:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Derudover er den samlede spænding lig med summen af de enkelte lederes spændinger:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
Den samlede modstand af det elektriske kredsløb beregnes som summen af de aktive modstande for alle ledere, uanset deres antal.
I tilfælde af et parallelt kredsløb svarer den samlede spænding af kredsløbet til spændingen af de enkelte elementer:
U1 = U2 = U.
Og den samlede styrke af den elektriske strøm beregnes som summen af de strømme, der er tilgængelige i alle ledere placeret parallelt:
I = I1 + I2.
For at sikre den maksimale effektivitet af elektriske netværk er det nødvendigt at forstå essensen af begge typer forbindelser og anvende dem korrekt ved at bruge lovene og beregne rationaliteten af praktisk implementering.
Blandet tilslutning af ledere
Serie- og parallelmodstandsforbindelser kan om nødvendigt kombineres i et elektrisk kredsløb. For eksempel er det tilladt at forbinde parallelle modstande i serie til en anden modstand eller deres gruppe, denne type betragtes som kombineret eller blandet.
I et sådant tilfælde beregnes den samlede modstand ved at tage summen af værdierne for parallelforbindelsen i systemet og for serieforbindelsen. Først skal du beregne den ækvivalente modstand af modstandene i serie, og derefter elementerne i parallelen. En seriel forbindelse betragtes som en prioritet, og kredsløb af denne kombinerede type bruges ofte i husholdningsapparater og -apparater.
Så i betragtning af typerne af forbindelser af ledere i elektriske kredsløb og baseret på lovene for deres funktion, kan man fuldt ud forstå essensen af organiseringen af kredsløb i de fleste elektriske husholdningsapparater. Med parallel- og serieforbindelser er beregningen af modstands- og strømstyrkeindikatorer anderledes. Ved at kende principperne for beregning og formler kan du kompetent bruge hver type kredsløbsorganisation til at forbinde elementer på den bedste måde og med maksimal effektivitet.
Lignende artikler:
