ezen Az oldalon, mi majd felvázolja a három alapelv meg kell értenie kapcsolatban sorozat áramkörök:
- Aktuális: az összeg A jelenlegi ugyanaz, bármilyen alkotóeleme egy sorozat áramkör.
- ellenállás: bármely sorozatú áramkör teljes ellenállása megegyezik az egyes ellenállások összegével.
- feszültség: a soros áramkör tápfeszültsége megegyezik az egyes feszültségcseppek összegével.,
vessünk egy pillantást néhány példa a sorozat áramkörök, amelyek bizonyítják ezeket az elveket.
kezdjük a sorozat áramkör, amely három ellenállások pedig egyetlen elem:
Az első alapelv, hogy értem sorozat áramkörök a következőképpen:
az összeg A jelenlegi sorozat áramkör ugyanaz, bármilyen alkotóeleme az áramkör.
Ez azért van, mert egy soros áramkörben csak egy út van az áramáramhoz., Mivel az elektromos töltés olyan vezetékeken keresztül áramlik, mint a csőben lévő golyók, az áramlási sebességnek (márvány sebesség) az áramkör bármely pontján (cső) az adott időpontban egyenlőnek kell lennie.
A Ohm Törvénye a Sorozat Áramkörök
a, hogy a 9 voltos elem rendezett, meg tudjuk mondani, hogy a jelenlegi ebben az áramkör fog folyni az óramutató járásával megegyező irányban, a pont 1 2 3 4 majd vissza, hogy 1. Van azonban egy feszültségforrásunk és három ellenállásunk. Hogyan használjuk itt Ohm törvényét?,
az Ohm törvényének fontos kikötése, hogy minden mennyiségnek (feszültség, áram, ellenállás és teljesítmény) egymáshoz kell kapcsolódnia az áramkör ugyanazon két pontja tekintetében. Ezt a koncepciót az alábbi egyetlen ellenállás áramköri példában láthatjuk.,
Segítségével Ohm Törvénye, Egyszerű, Egységes Ellenállás Áramkör
egyetlen-akkumulátor, egy-ellenállás áramkör, könnyen kiszámítani minden mennyiségben, mert az összes alkalmazott, hogy ugyanaz a két pontot a pályán:
Mivel pont 1 2 kapcsolatban állnak együtt a huzal ellenállás elhanyagolható, mint azok a pontok, 3, 4, azt mondhatjuk, hogy 1 pont elektromosan közös pont 2 pont 3 elektromosan közös pont, 4., Mivel tudjuk, hogy a 9 voltos electromotive erő pontok között 1 4 (közvetlenül az akkumulátor), mivel pont 2 közös pont 1 pont 3 közös pont, 4, mi is kell a 9 voltos pontok között 2 3 (közvetlenül az ellenállás).
ezért alkalmazhatjuk az Ohm törvényét (I = E/R) az ellenálláson keresztüli áramra, mert ismerjük az ellenállás feszültségét (E) és az ellenállás ellenállását (R). Minden feltétel (E, I, R) ugyanarra a két pontra vonatkozik az áramkörben, ugyanarra az ellenállásra, így fenntartás nélkül használhatjuk az Ohm Törvényképletét.,
az Ohm törvényének több ellenállással rendelkező áramkörökben történő felhasználásával
egynél több ellenállást tartalmazó áramkörökben óvatosnak kell lennünk az Ohm törvényének alkalmazásakor. A három-ellenállás példa áramkör alatt, mi tudjuk, hogy 9 voltos pontok között 1, 4, amely az összeget a electromotive erő a jelenlegi vezetési át a sorozatot kombinációja R1, R2, meg R3. A 9 voltos értéket azonban nem tudjuk 3K, 10k vagy 5k Ω-val osztani, hogy megpróbáljuk megtalálni az aktuális értéket, mert nem tudjuk, mennyi feszültség van az egyik ellenálláson, külön-külön.,
a 9 voltos szám az egész áramkör teljes mennyisége, míg a 3K, 10K és 5k Ω számok az egyes ellenállások egyedi mennyiségei. Ha a teljes feszültségre vonatkozó ábrát egy Ohm jogi egyenletébe dugnánk az egyéni ellenállás számával, az eredmény nem vonatkozna pontosan a valós áramkör bármely mennyiségére.,
R1, Ohm Törvénye vonatkoznak az összeget a feszültség át R1 a jelenlegi keresztül R1, mivel R1 ellenállását, 3kΩ:
De mivel nem tudjuk, hogy a feszültség át R1 (csak teljes feszültség által szolgáltatott az akkumulátor át a három-ellenállás sorozat kombinációs), illetve nem tudjuk, hogy a jelenlegi keresztül R1, nem tudunk semmilyen számításokat, vagy formulát. Ugyanez vonatkozik az R2-re és az R3-ra is: alkalmazhatjuk az Ohm Törvényegyenleteit, ha és csak akkor, ha az összes kifejezés reprezentálja a megfelelő mennyiségeket az áramkör ugyanazon két pontja között.,
tehát mit tehetünk? Ismerjük az R1, R2 és R3 sorozatkombinációban alkalmazott forrás feszültségét (9 volt), és ismerjük az egyes ellenállások ellenállását, de mivel ezek a mennyiségek nem ugyanabban az összefüggésben vannak, nem használhatjuk az Ohm törvényét az áramköri áram meghatározására. Ha csak tudtuk, hogy mi a teljes ellenállás az áramkör számára: akkor a teljes áramot kiszámíthatjuk a teljes feszültség számával (I=E/R).,
több ellenállás egyenértékű teljes ellenállásba történő kombinálása
Ez a sorozatáramkörök második elvéhez vezet:
bármely sorozatáramkör teljes ellenállása megegyezik az egyes ellenállások összegével.
ennek intuitív értelemben kell lennie: minél több ellenállás van sorozatban, amelyet az áramnak át kell áramolnia, annál nehezebb lesz az áram áram áramlása.,
a példaproblémában 3 kΩ, 10 kΩ és 5 kΩ ellenállásunk volt sorozatban, így a teljes ellenállás 18 kΩ:
lényegében kiszámítottuk az R1, R2 és R3 együttes egyenértékű ellenállását.,oltages Segítségével Ohm Törvénye
a Tudat, hogy a jelenlegi egyenlő keresztül minden összetevője egy sorozat áramkör (csak megállapította, hogy a jelenlegi keresztül az akkumulátor), akkor menj vissza az eredeti áramkör sematikus megjegyzés: ha a jelenlegi keresztül minden komponens:
Most, hogy tudjuk, az összeg a jelenlegi keresztül minden ellenállás, használhatjuk Ohm Törvénye, hogy meghatározzák a feszültségesés át minden egy (alkalmazása Ohm Törvénye a megfelelő kontextusban):
Észre a feszültség esik át minden ellenállás, valamint, hogy az összeg a feszültség lecsökken (1.,5 + 5 + 2.5) egyenlő az akkumulátor (tápfeszültség) feszültségével: 9 volt.
Ez a sorozatáramkörök harmadik elve:
a sorozatáramkör tápfeszültsége megegyezik az egyes feszültségcseppek összegével.
az egyszerű sorozatú áramkörök elemzése a “táblázat módszerrel” és az Ohm törvénye
azonban az egyszerű sorozatú áramkör elemzésére használt módszer egyszerűsíthető a jobb megértés érdekében., Segítségével egy táblázat, hogy sorolja fel az összes feszültség -, áram -, ellenállás az áramkörben, akkor lesz nagyon könnyű látni, hogy melyek azok a mennyiségek megfelelő kapcsolatos bármilyen Ohm Törvénye egyenlet:
A szabály ilyen táblázatot kell alkalmazni Ohm Törvénye csak az értékek belül minden egyes függőleges oszlop. Például, ER1 csak IR1 és R1; ER2 csak IR2 és R2; stb., Kezdődik az elemzés kitöltésével, hogy ezek az elemek az asztalon, hogy adott, hogy az elején:
Mint látható, a megállapodás az adatokat, nem tudjuk alkalmazni a 9 voltos ET (teljes feszültség) a ellenállások (R1, R2, vagy R3) bármely Ohm Törvénye képlet, mert ők a különböző oszlopok. A 9 voltos akkumulátorfeszültség nem alkalmazható közvetlenül az R1, R2 vagy R3 között. A Soros áramkörök “szabályait” azonban felhasználhatjuk üres foltok kitöltésére vízszintes sorban.,t 500 µA:
Aztán, tudva, hogy a jelenlegi megosztott egyformán minden összetevője egy sorozat áramkör (még egy “szabály” a sorozat áramkörök), akkor töltse ki a áramlatok minden ellenállás a jelenlegi ábra csak kell kiszámítani:
Végre tudjuk használni, Ohm Törvénye, hogy meghatározzák a feszültségesés szemben minden ellenállás, oszlop, egy idő:
Ellenőrző Számítások a Számítógépes Elemzés (FŰSZER)
Csak a móka kedvéért, mi lehet használni a számítógépet, elemezni ezt a nagyon hasonló áramkör automatikusan., Ez lesz egy jó módja annak, hogy ellenőrizze a számításokat, valamint jobban megismerjék a számítógépes elemzés. Először le kell írnunk az áramkört a számítógépre a szoftver által felismerhető formátumban.
A SPICE programot fogjuk használni megköveteli, hogy minden elektromosan egyedi pontot egy áramkör számozni, illetve komponens elhelyezése megértette, amely azokat a számozott pontok, vagy a “csomópont,” osztoznak. Az egyértelműség kedvéért számoztam az 1-4 példaáramkör négy sarkát., A SPICE azonban megköveteli, hogy valahol nulla csomópont legyen az áramkörben, ezért újrarajzolom az áramkört, kissé megváltoztatva a számozási sémát:
minden, amit itt tettem, a 0 áramkör bal alsó sarka a 4 helyett. Most már be több sornyi szöveget egy számítógépes fájl leíró áramkör szempontjából FŰSZER fogja érteni, kiegészít-val egy pár extra sornyi kódot irányítja a program megjeleníti feszültség, valamint az aktuális adatok a megtekintés öröm., Ez a számítógépes fájl ismert, mint a netlist a SPICE terminológia:
series circuit v1 1 0 r1 1 2 3k r2 2 3 10k r3 3 0 5k .dc v1 9 9 1 .print dc v(1,2) v(2,3) v(3,0) .end
Most, csak annyit kell tennie, hogy futtassa a SPICE programot, hogy a folyamat a netlist, valamint a kimeneti eredmények:
v1 | v(1,2) | v(2,3) | v(3) | én(v1) |
---|---|---|---|---|
9.000 E+00 | 1.500 E+00 | 5.000 E+00 | 2.500 E+00 | -5.,000E-04 |
Ez a nyomtatás azt mondja, hogy az akkumulátor feszültsége 9 volt, a feszültség pedig az R1, R2 és R3 között 1,5 volt, 5 volt, illetve 2,5 volt. A SPICE bármely alkatrészén átáramló feszültségekre a csomópontszámok hivatkoznak, amelyek között az alkatrész található, tehát v (1,2) az áramkör 1 és 2 csomópontjai közötti feszültségre utal, amelyek azok a pontok, amelyek között az R1 található.,
A rend csomópont számokat fontos: amikor a SPICE kimenetek egy ábra, v(1,2), már ami a polaritás, ugyanúgy, mint ha nyomtuk voltmérő a piros teszt vezess csomópont 1 a fekete teszt vezess node 2. Van egy olyan kijelzőnk is, amely áramot mutat (bár negatív értékkel) 0, 5 milliamper vagy 500 mikroamper esetén. Tehát a matematikai elemzésünket a számítógép igazolta. Ez a szám negatív számként jelenik meg a FŰSZERELEMZÉSBEN, mivel a SPICE kezeli az aktuális számításokat.,
összefoglalva, egy sorozat áramkört úgy definiálunk, hogy csak egy út van, amelyen keresztül az áram áram áramolhat. Ebből a meghatározásból A sorozatú áramkörök három szabálya következik: minden alkatrész azonos árammal rendelkezik; az ellenállások egyenlő nagyobb, teljes ellenállást eredményeznek; a feszültségcsökkenés pedig egyenlő egy nagyobb, teljes feszültséggel. Mindezek a szabályok gyökeret találnak a sorozat áramkörének meghatározásában. Ha teljes mértékben megérti ezt a meghatározást, akkor a szabályok nem más, mint a meghatározás lábjegyzetei.
REVIEW:
- egy sorozat áramkör komponensei ugyanazt az áramot osztják: ITotal = I1 = I2 = . . ., A
- – ban a sorozatáramkör teljes ellenállása megegyezik az egyes ellenállások összegével: RTotal = R1 + R2+. . . Rn
- a soros áramkör teljes feszültsége megegyezik az egyes feszültségcseppek összegével ETotal = E1 + E2+. . . Hu
próbálja ki az Ohm Törvénykalkulátorát az Eszközök részben.
kapcsolódó munkalapok:
- sorozat DC áramkörök gyakorlat munkalap válaszok munkalap
- algebrai egyenlet manipuláció elektromos áramkörök munkalap