Izračunajte ukupni otpor u krugu

Autor: John Pratt
Datum Stvaranja: 17 Veljača 2021
Datum Ažuriranja: 1 Srpanj 2024
Anonim
20 10 24 kombinirana veza otpornika
Video: 20 10 24 kombinirana veza otpornika

Sadržaj

Postoje dva načina povezivanja električnih komponenata. Serijski krugovi su komponente koje su povezane jedna za drugom, dok su u paralelnom krugu komponente povezane u paralelne grane. Način na koji su otpornici spojeni određuje kako oni doprinose ukupnom otporu kruga.

Kročiti

Metoda 1 od 4: Serijski spoj

  1. Naučite prepoznavati serijsku vezu. Serijska veza je jedna petlja, bez grana. Svi otpornici ili drugi dijelovi poredani su u nizu.
  2. Zbrojite sve otpore. U serijskom krugu ukupni otpor jednak je zbroju svih otpora. Kroz svaki otpor prolazi ista struja, pa se svaki otpor ponaša prema očekivanjima.
    • Na primjer, serijska veza ima otpor od 2 Ω (ohma), 5 Ω i 7 Ω. Ukupni otpor kruga je 2 + 5 + 7 = 14 Ω.
  3. Umjesto toga, počnite s amperažom i naponom. Ako ne znate koje su pojedinačne vrijednosti otpora, možete ih izračunati prema Ohmovu zakonu: V = IR ili napon = struja x otpor. Prvi korak je određivanje struje u krugu i ukupnog napona:
    • Struja serijskog kruga je jednaka na svim točkama kruga. Ako znate koja je struja u određenoj točki, tu vrijednost možete koristiti u jednadžbi.
    • Ukupni napon jednak je naponu napajanja (baterije). to je ne jednak naponu na jednoj komponenti.
  4. Koristite ove vrijednosti u Ohmovu zakonu. Preuredite V = IR da biste riješili otpor: R = V / I (otpor = napon / struja). Primijenite pronađene vrijednosti na ovu formulu da biste dobili ukupni otpor.
    • Na primjer, serijski krug napaja baterija od 12 volti, a struja je jednaka 8 ampera. Ukupni otpor na krugu je tada R.T. = 12 volti / 8 ampera = 1,5 ohma.

Metoda 2 od 4: Paralelna veza

  1. Razumjeti paralelne krugove. Paralelni krug se grana na nekoliko putova, koji se zatim ponovno spajaju. Struja prolazi kroz svaku granu kruga.
    • Ako krug ima otpornike na glavnoj grani (prije ili poslije grane) ili ako su na jednoj grani dva ili više otpora, nastavite s uputama za kombinirani krug.
  2. Izračunajte ukupni otpor otpornika u svakoj grani. Budući da svaki otpor usporava samo struju koja prolazi kroz jednu granu, to ima samo mali utjecaj na ukupni otpor kruga. Formula ukupnog otpora R.T. je 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}Umjesto toga, počnite s ukupnom strujom i naponom. Ako ne znate vrijednost pojedinih otpornika, tada vam je potrebna vrijednost struje i napona:
    • U paralelnom krugu napon na jednoj grani jednak je ukupnom naponu na krugu. Sve dok znate napon na jednoj grani možete nastaviti. Ukupni napon je također jednak naponu izvora napajanja u krugu, poput baterije.
    • U paralelnom krugu struja na svakoj grani može biti različita. Vi imate ukupno struje, inače ne možete saznati koliki je ukupni otpor.
  3. Koristite ove vrijednosti u Ohmovu zakonu. Ako znate ukupnu struju i napon u cijelom krugu, ukupni otpor možete pronaći pomoću Ohmovog zakona: R = V / I.
    • Na primjer, paralelni krug ima napon od 9 volti i struju od 3 ampera. Ukupni otpor R.T. = 9 volti / 3 ampera = 3 Ω.
  4. Obratite pažnju na grane s nultim otporom. Ako grana paralelnog kruga nema otpor, kroz nju će teći sva struja. Otpor kruga je tada nula ohma.
    • U praktičnoj primjeni to obično znači da otpor prestaje raditi ili se premošćuje (kratki spoj) tako da veća struja može oštetiti druge dijelove kruga.

Metoda 3 od 4: Kombinirani krug

  1. Podijelite svoj krug na serijske i paralelne veze. Kombinirani krug ima niz komponenata koje su povezane serijski (jedna iza druge) i ostale komponente paralelno povezane (u različitim granama). Potražite dijelove vašeg dijagrama koji se mogu pojednostaviti u serijske ili paralelne veze. Zaokružite svaki od ovih dijelova kako biste ih lakše zapamtili.
    • Na primjer, krug ima otpor od 1 Ω i otpor od 1,5 Ω spojene u seriju. Nakon drugog otpora, krug se razdvaja na dvije paralelne grane, jednu s otpornikom od 5 Ω, a drugu s otpornikom od 3 Ω.
      Zaokružite dvije paralelne grane da biste ih razlikovali od ostatka kruga.
  2. Potražite otpor svakog paralelnog presjeka. Upotrijebite paralelnu formulu otpora 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}Pojednostavite svoj dijagram. Nakon što nađete ukupan otpor paralelnog presjeka, možete na svom dijagramu prekrižiti cijeli taj odjeljak. Tretirajte taj odjeljak kao jednu žicu s otporom jednakim vrijednosti koju ste pronašli.
    • U gornjem primjeru možete zanemariti dvije grane i smatrati ih jednim otpornikom od 1,875 Ω.
  3. Sastavite serijske otpornike. Nakon što zamijenite svaki paralelni krug jednim otpornikom, vaš bi dijagram trebao biti jedna petlja: serijski krug. Ukupni otpor serijskog kruga jednak je zbroju svih pojedinačnih otpora, pa ih jednostavno zbrojite da biste dobili odgovor.
    • Pojednostavljeni dijagram ima otpor od 1 Ω, otpor od 1,5 Ω i odjeljak od 1,875 Ω koji ste upravo izračunali. Sve su to povezane u seriju, dakle R.T.=1+1,5+1,875=4,375{ displaystyle R_ {T} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375}Koristite Ohmov zakon da biste pronašli nepoznate vrijednosti. Ako ne znate koliki je otpor u određenoj komponenti vašeg kruga, ipak potražite način da ga izračunate. Ako znate koliki su napon V i struja I na toj komponenti, odredite njezin otpor Ohmovim zakonom: R = V / I.

Metoda 4 od 4: Formule snage

  1. Naučite formulu snage. Snaga je stupanj u kojem krug troši energiju i u kojoj mjeri opskrbljuje energijom ono što pokreće krug (poput lampe). Ukupna snaga kruga jednaka je umnošku ukupnog napona i ukupne struje. Ili u obliku jednadžbe: P = VI.
    • Zapamtite, kada ovo riješite za ukupni otpor, trebate ukupnu snagu kruga. Nije dovoljno samo znati snagu koja prolazi kroz jednu komponentu.
  2. Odredite otpor pomoću snage i struje. Ako znate ove vrijednosti, možete kombinirati dvije formule kako biste pronašli otpor:
    • P = VI (snaga = napon x struja)
    • Ohmov zakon nam govori da je V = IR.
    • Zamijenite IR s V u prvoj formuli: P = (IR) I = IR.
    • Prerasporedite kako biste odredili otpor: R = P / I.
    • U serijskom krugu struja preko jedne komponente jednaka je ukupnoj struji. To se ne odnosi na paralelnu vezu.
  3. Odredite otpor pomoću snage i napona. Ako znate samo snagu i napon, možete koristiti isti pristup za određivanje otpora. Ne zaboravite upotrijebiti puni napon na krugu ili napon baterije koji napaja krug:
    • P = VI
    • Preurediti Ohmov zakon u I: I = V / R.
    • Zamijenite V / R s I u formuli snage: P = V (V / R) = V / R.
    • Preuredite formulu da se riješi otpor: R = V / P.
    • U paralelnom krugu napon na grani jednak je ukupnom naponu. To ne vrijedi za serijski priključak: napon na jednoj komponenti nije jednak ukupnom naponu.

Savjeti

  • Snaga se mjeri u vatima (W).
  • Napon se mjeri u voltima (V).
  • Struja se mjeri u amperima (A) ili u miliamperima (mA). 1 ma = 1103{ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}A = 0,001 A.
  • Snaga P kako se koristi u ovim formulama odnosi se na izravnu mjeru snage u određenom trenutku u vremenu. Ako krug koristi izmjeničnu struju (izmjeničnu struju), snaga se neprestano mijenja. Električari izračunavaju prosječnu snagu izmjeničnih krugova formulom P.prosječno = VIcosθ, gdje je cosθ faktor snage kruga.