Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Падение напряжения в последовательной цепи
- Параллельные и последовательные цепи
- Последовательно-параллельные цепи
TL; DR (слишком долго; не читал)
На приведенной выше схеме параллельной цепи падение напряжения может быть найдено путем суммирования сопротивлений каждого резистора и определения того, какое напряжение возникает в результате тока в этой конфигурации. Эти примеры параллельных цепей иллюстрируют понятия тока и напряжения в разных ветвях.
На схеме параллельной цепи напряжение падение на резисторе в параллельной цепи одинаково на всех резисторах в каждой ветви параллельной цепи. Напряжение, выраженное в вольтах, измеряет электродвижущую силу или разность потенциалов, которые управляют цепью.
Когда у вас есть схема с известным количеством токПоток электрического заряда можно рассчитать по падению напряжения на параллельных схемах:
Этот метод решения уравнений работает, потому что ток, входящий в любую точку параллельной цепи, должен быть равен току на выходе. Это происходит из-за Нынешний закон Кирхгофа, который заявляет, что «алгебраическая сумма токов в сети проводников, встречающихся в точке, равна нулю». Калькулятор параллельной цепи будет использовать этот закон в ветвях параллельной цепи.
Если мы сравним ток, поступающий в три ветви параллельной цепи, он должен равняться общему току, выходящему из ветвей. Поскольку падение напряжения на каждом резисторе параллельно остается постоянным, это падение напряжения позволяет суммировать сопротивление каждого резистора, чтобы получить общее сопротивление и определить напряжение по этому значению. Примеры параллельных цепей показывают это.
Падение напряжения в последовательной цепи
••• Сайед Хуссейн АтерВ последовательной цепи, с другой стороны, вы можете рассчитать падение напряжения на каждом резисторе, зная, что в последовательной цепи ток постоянен на всем протяжении. Это означает, что падение напряжения на каждом резисторе отличается и зависит от сопротивления в соответствии с законом Ома V = IR, В приведенном выше примере падение напряжения на каждом резисторе составляет:
В1 = R1 x I = 3 Ом x 3 A = 9 В
В2 = R2 x I = 10 Ом x 3 A = 30 В
V3 = __R3 х я = 5 Ом х 3 А = 15 В
Сумма каждого падения напряжения должна быть равна напряжению батареи в последовательной цепи. Это означает, что наша батарея имеет напряжение 54 В.
Этот метод решения уравнений работает, потому что падение напряжения на всех резисторах, установленных последовательно, должно суммироваться с общим напряжением последовательной цепи. Это происходит из-за Закон напряжения Кирхгофа, в котором говорится, что «направленная сумма разностей потенциалов (напряжений) вокруг любой замкнутой петли равна нулю». Это означает, что в любой заданной точке в замкнутой последовательной цепи падение напряжения на каждом резисторе должно суммироваться с общим напряжением цепи. Поскольку в последовательной цепи ток постоянен, падение напряжения должно отличаться для каждого резистора.
Параллельные и последовательные цепи
В параллельной цепи все компоненты схемы подключены между одинаковыми точками в цепи. Это дает им их ветвящуюся структуру, в которой ток делится между каждой ветвью, но падение напряжения на каждой ветке остается неизменным. Сумма каждого резистора дает общее сопротивление на основе инверсии каждого сопротивления (1 / Робщее количество = 1 / R1 + 1 / R2 ... для каждого резистора).
В последовательной цепи, напротив, существует только один путь прохождения тока. Это означает, что ток остается постоянным повсюду, и вместо этого падения напряжения различны для каждого резистора. Сумма каждого резистора дает общее сопротивление при суммировании линейно (робщее количество = R1 + R2 ... для каждого резистора).
Последовательно-параллельные цепи
Вы можете использовать оба закона Кирхгофа для любой точки или контура в любой цепи и применять их для определения напряжения и тока. Законы Кирхгофа дают вам метод определения тока и напряжения в ситуациях, когда природа цепи как последовательная и параллельная может быть не такой простой.
Как правило, для цепей, которые имеют компоненты, как последовательные, так и параллельные, вы можете рассматривать отдельные части схемы как последовательные или параллельные и комбинировать их соответствующим образом.
Эти сложные последовательно-параллельные схемы могут быть решены несколькими способами. Обработка их частей как параллельных или последовательных является одним из методов. Использование законов Кирхгофа для определения обобщенных решений, использующих систему уравнений, является еще одним методом. Калькулятор последовательно-параллельных цепей будет учитывать различную природу цепей.
В приведенном выше примере текущая точка выхода A должна быть равна текущей точке выхода A. Это означает, что вы можете написать:
(1) я1 = Я2 + Я3 или же я1 - я2 - я3 = 0
Если вы рассматриваете верхнюю петлю как замкнутую последовательную цепь и обрабатываете падение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома с соответствующим сопротивлением, вы можете написать:
(2) V1 - Р1я1 - Р2я2 = 0
и, делая то же самое для нижнего контура, вы можете рассматривать каждое падение напряжения в направлении тока как зависящее от тока и сопротивления для записи:
(3) V1 + V__2 + р3я3 - Р2я2 = 0
Это дает вам три уравнения, которые могут быть решены несколькими способами. Вы можете переписать каждое из уравнений (1) - (3) так, чтобы напряжение было с одной стороны, а ток и сопротивление - с другой. Таким образом, вы можете рассматривать три уравнения как зависимые от трех переменных I1Я2 и я3, с коэффициентами комбинаций R1, Р2 и R3.
(1) я1 + - я2+ - я3 = 0
(2) R1я1 + R2я2 + 0 х я3 = V1
(3) 0 х I1 + R2я2 - Р3я3 = V1 + V2
Эти три уравнения показывают, как напряжение в каждой точке цепи зависит от тока и сопротивления в некотором роде. Если вы помните законы Кирхгофа, вы можете создать эти обобщенные решения для схемных задач и использовать матричные обозначения для их решения. Таким образом, вы можете включить значения для двух величин (между напряжением, током и сопротивлением), чтобы найти третью.