Zawartość
- Przykłady obwodów szeregowych
- Napiwki
- Natężenie (lub natężenie) w obwodzie szeregowym
- Schemat obwodu i wzór
- Kondensatory i induktory
- Obwody szeregowe a równoległe
- Prąd stały a prąd przemienny
Obwody szeregowe łączą rezystory, dzięki czemu prąd mierzony przez amplitudę lub natężenie prądu podąża jedną ścieżką w obwodzie i pozostaje stały przez cały czas. Prąd płynie w przeciwnych kierunkach elektronów przez każdy opornik, co utrudnia przepływ elektronów, jeden po drugim, w jednym kierunku od dodatniego końca akumulatora do ujemnego. Nie ma zewnętrznych rozgałęzień ani ścieżek, którymi mógłby przepływać prąd, tak jak w równoległym obwodzie.
Przykłady obwodów szeregowych
Obwody szeregowe są powszechne w życiu codziennym. Przykłady obejmują niektóre rodzaje lampek świątecznych lub świątecznych. Innym częstym przykładem jest włącznik światła. Ponadto komputery, telewizory i inne domowe urządzenia elektroniczne działają w oparciu o koncepcję obwodu szeregowego.
Napiwki
Natężenie (lub natężenie) w obwodzie szeregowym
Możesz obliczyć amplitudę w amperach lub amperach podaną przez zmienną A obwodu szeregowego, sumując rezystancję na każdym oporniku w obwodzie jako R i sumując spadki napięcia jako V., a następnie rozwiązywanie dla I w równaniu V = I / R w którym V. to napięcie akumulatora w woltach, ja jest aktualny i R oznacza całkowitą rezystancję rezystorów w omach (Ω). Spadek napięcia powinien być równy napięciu akumulatora w obwodzie szeregowym.
Równanie V = I / R, znane jako prawo Ohma, obowiązuje również przy każdym oporniku w obwodzie. Przepływ prądu przez obwód szeregowy jest stały, co oznacza, że jest taki sam na każdym oporniku. Możesz obliczyć spadek napięcia na każdym oporniku za pomocą prawa Ohma. Szeregowo napięcie akumulatorów jest zwiększane, co oznacza, że trwają krócej niż w przypadku równoległego działania.
Schemat obwodu i wzór
••• Syed Hussain AtherW powyższym obwodzie każdy rezystor (oznaczony liniami zygzakowatymi) jest podłączony szeregowo do źródła napięcia, akumulatora (oznaczonego znakiem + i - otaczającym odłączone linie). Prąd płynie w jednym kierunku i pozostaje stały w każdej części obwodu.
Jeśli zsumujesz każdy opornik, uzyskasz całkowitą rezystancję 18 Ω (omy, gdzie om jest miarą rezystancji). Oznacza to, że możesz obliczyć prąd za pomocą V = I / R w którym R wynosi 18 Ω i V. wynosi 9 V, aby uzyskać prąd I o wartości 162 A (wzmacniacze).
Kondensatory i induktory
W obwodzie szeregowym można podłączyć kondensator o pojemności do i niech ładuje się z czasem. W tej sytuacji prąd w obwodzie jest mierzony jako I = (V / R) x exp w którym V. jest w woltach, R jest w omach, do jest w Farads, t jest czasem w sekundach i ja jest we wzmacniaczach. Tutaj exp odnosi się do stałej Eulera mi.
Całkowita pojemność obwodu szeregowego jest podana przez 1 / Ccałkowity = 1 / C1 + 1 / C2 +… _, W którym odwrotność każdego pojedynczego kondensatora jest sumowana po prawej stronie (_1 / C1, 1 / C__2itp.). Innymi słowy, odwrotność całkowitej pojemności jest sumą poszczególnych odwrotności każdego kondensatora. W miarę upływu czasu ładowanie kondensatora rośnie, a prąd zwalnia i zbliża się do zera, ale nigdy go całkowicie nie osiąga.
Podobnie można użyć induktora do pomiaru prądu I = (V / R) x (1 - exp), w którym całkowita indukcyjność L jest sumą wartości indukcyjności poszczególnych cewek mierzonych w Henries. Gdy obwód szeregowy wytwarza ładunek w miarę przepływu prądu, cewka indukcyjna, cewka z drutu, która zwykle otacza rdzeń magnetyczny, wytwarza pole magnetyczne w odpowiedzi na przepływ prądu. Mogą być stosowane w filtrach i oscylatorach,
Obwody szeregowe a równoległe
W przypadku równoległych obwodów, w których prąd rozgałęzia się przez różne części obwodów, obliczenia są „odwracane”. Zamiast określania całkowitego oporu jako sumy poszczególnych oporów, całkowity opór jest podawany przez 1 / Rtotal_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (ten sam sposób obliczania całkowitej pojemności obwodu szeregowego).
Napięcie, a nie prąd, jest stałe w całym obwodzie. Całkowity prąd obwodu równoległego jest równy sumie prądu w każdej gałęzi. Możesz obliczyć zarówno prąd, jak i napięcie, korzystając z prawa Ohma (V = I / R).
••• Syed Hussain AtherW powyższym równoległym obwodzie całkowity opór byłby podany w następujących czterech krokach:
W powyższym obliczeniu pamiętaj, że możesz przejść do kroku 5 od kroku 4 tylko wtedy, gdy z lewej strony jest tylko jeden termin (1 / Rcałkowity ) i tylko jeden termin po prawej stronie (29/20 Ω).
Podobnie całkowita pojemność w obwodzie równoległym jest po prostu sumą każdego pojedynczego kondensatora, a całkowitą indukcyjność podaje również odwrotna zależność (1 / Ltotal_ _ = 1 / L1 + 1 / L__2 + … ).
Prąd stały a prąd przemienny
W obwodach prąd może albo płynąć w sposób ciągły, jak ma to miejsce w przypadku prądu stałego (DC), albo wahać się w kształcie fali, w obwodach prądu przemiennego (AC). W obwodzie prądu przemiennego prąd zmienia się między dodatnim i ujemnym kierunkiem w obwodzie.
Brytyjski fizyk Michael Faraday zademonstrował moc prądów prądu stałego za pomocą generatora prądu z prądem w 1832 r., Ale nie był w stanie przekazać jej mocy na duże odległości, a napięcia prądu stałego wymagały skomplikowanych obwodów.
Kiedy serbsko-amerykański fizyk Nikola Tesla stworzył silnik indukcyjny przy użyciu prądu przemiennego w 1887 r., Zademonstrował, jak łatwo przesyła go na duże odległości i może być konwertowany między wysokimi i niskimi wartościami za pomocą transformatorów, urządzenia służącego do zmiany napięcia. Wkrótce na przełomie XX wieku gospodarstwa domowe w Ameryce zaczęły przerywać prąd stały na rzecz prądu przemiennego.
W dzisiejszych czasach urządzenia elektroniczne wykorzystują zarówno prąd przemienny, jak i stały, gdy jest to właściwe. Prądy stałe są używane z półprzewodnikami w mniejszych urządzeniach, które muszą być włączane i wyłączane, takich jak laptopy i telefony komórkowe. Napięcie prądu przemiennego jest transportowane długimi drutami, zanim zostanie przetworzone na prąd stały za pomocą prostownika lub diody do zasilania tych urządzeń, takich jak żarówki i akumulatory.