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パラレルおよびシリアル接続。導体のシリアルおよびパラレル接続

物理学では、並列とのトピック直列接続であり、導体だけでなくコンデンサにすることもできます。ここで重要なのは、それぞれが図上でどのように見えるかについて混乱しないようにすることです。そして、特定の式を適用するだけです。ちなみに、それらは心から覚えておく必要があります。

パラレルおよびシリアル接続

2つの接続をどのように区別しますか?

図をよく見てください。ワイヤーを道路と考えると、その上の車が抵抗器の役割を果たします。分岐点のない直線道路では、車が次々とチェーンで走ります。導体のシリアル接続は同じように見えます。この場合、道路の曲がり角は無制限ですが、交差点は1つではありません。道路(ワイヤー)がどのように揺れても、車(抵抗器)は常に1つのチェーンに次々と配置されます。

考えればまったく別の問題並列接続。次に、抵抗器を最初のアスリートと比較できます。それぞれが独自の道を進んでいますが、移動方向は同じで、フィニッシュラインも同じ場所にあります。同様に、抵抗器-それぞれに独自のワイヤがありますが、それらはすべてある時点で接続されています。

直列の導体の接続

現在の公式

彼女は常に「電気」というトピックで議論されています。並列接続と直列接続は、抵抗器の電流の大きさに異なる影響を及ぼします。それらのために、記憶することができる公式が導き出されます。しかし、それらに埋め込まれている意味を覚えておくだけで十分です。

だから、直列接続の電流導体は常に同じです。つまり、それぞれにおいて、電流強度の値に違いはありません。ワイヤーとパイプを比較すると、類推することができます。その中で、水は常に同じように流れます。そして、その経路上のすべての障害物は同じ力で一掃されます。現在の強さもそうです。したがって、抵抗を直列に接続した回路の合計電流の式は次のようになります。

そして 合計 =私 1 =私 2

ここで、文字Iは現在の強度を示します。これは一般的な指定なので、覚えておく必要があります。

並列接続の電流はなくなります絶え間ない。パイプと同じように、メインパイプに分岐がある場合、水は2つのストリームに分割されることがわかります。ワイヤーの分岐がその経路に現れるとき、同じ現象が電流で観察されます。導体が並列に接続されている場合の総電流の式:

そして 合計 =私 1 +私 2

分岐が2つ以上あるワイヤで構成されている場合、上記の式では、同じ数の項がさらに多くなります。

並列接続

ストレスの公式

回路を考えるとき導体を直列に接続すると、セクション全体の電圧は、特定の各抵抗器でのこれらの値の合計によって決定されます。この状況をプレートと比較することができます。一人が片方を持っているのは簡単で、もう片方も近くに持っていくことができますが、難しいです。 1人が3つのプレートを並べて保持することができなくなり、2番目のプレートの助けが必要になります。等。人々の努力は合算されます。

導体が直列に接続された回路のセクションの合計電圧の式は、次のようになります。

U 合計 = U 1 + U 2、ここで、Uは電圧に採用された名称です。

次の場合、別の状況が発生します抵抗の並列接続が考慮されます。プレートを積み重ねても、1人で持つことができます。したがって、何も追加する必要はありません。導体が並列に接続されている場合も、同じ類似性が見られます。それらのそれぞれの電圧は同じであり、一度にすべての電圧に等しくなります。全電圧の式は次のとおりです。

U 合計 = U 1 = U 2

式の順次化合物

電気抵抗の式

あなたはもはやそれらを思い出すことができませんが、式を知っていますオームの法則とそれから目的の法則を推測します。この法則から、電圧は電流の強さと抵抗の積に等しいことがわかります。つまり、U = I * Rです。ここで、Rは抵抗です。

次に、使用する必要のある式は、導体がどのように接続されているかによって異なります。

  • 順次、これは電圧に平等が必要であることを意味します そして合計 * R合計 =私1 * R1 +私2 * R2;
  • 並行して、現在の強度の式を使用する必要があります- U合計 / R合計 = U1 / R1 + U2 / R2 .

これに続いて、次のような単純な変換が行われます。最初の等式ではすべての電流が同じ値を持ち、2番目の等式では電圧が等しいという事実に基づいています。したがって、それらを減らすことができます。つまり、次の式が得られます。

  1. R 合計 = R 1 + R 2 (導体のシリアル接続用)。
  2. 1 / R 合計 = 1 / R 1 + 1 / R 2 (並列接続あり)。

ネットワークに含まれる抵抗の数が増えると、これらの式の項の数が変わります。

その平行と注目に値する導体の直列接続は、さまざまな方法で総抵抗に影響を与えます。それらの最初のものは回路セクションの抵抗を減らします。さらに、使用されている最小の抵抗よりも小さいことがわかります。シリアル接続では、すべてが論理的です:値が追加されるため、総数は常に最大になります。

シリーズ電流

現在の作業

前の3つの量は法則を構成します回路内の導体の並列接続と順次配置。したがって、それらを知ることが不可欠です。仕事と力については、基本的な公式を覚えておく必要があります。それはこのように書かれています: A = I * U * t、ここで、Aは電流の仕事であり、tは導体を通過する時間です。

直列接続での全体的な作業を決定するには、元の式の電圧を置き換える必要があります。平等は次のようになります:A = I *(U 1 + U 2)* t、セクション全体の作業が特定の現在の各消費者での合計に等しいことが判明する括弧を展開します。

並列接続方式を検討した場合の理由も同様です。アンペア数のみが交換されることになっています。しかし、結果は同じになります。 A = A 1 + A 2.

電力電流

チェーンセクションのパワー(指定「P」)の式を導出するときは、ここでも1つの式を使用する必要があります。 P = U * I。 同様の理由から、パラレル接続とシリアル接続は次の電力の式で表されることがわかります。 P = P 1 + P 2.

つまり、スキームがどのように作成されても、一般的な力は仕事に関係する人々の合計になります。これは、多くの強力なデバイスを同時にアパートのネットワークに接続することは不可能であるという事実を説明しています。彼女は単にそのような負荷に耐えられないでしょう。

導体の接続は、正月の花輪の修理にどのように影響しますか?

のいずれかの直後電球、それらがどのように接続されていたかが明らかになります。直列に接続すると、いずれも点灯しません。これは、ランプが壊れていると開回路になるためです。したがって、すべてをチェックして、どれが燃え尽きたかを判断し、交換する必要があります。そうすれば、ガーランドが機能し始めます。

並列接続を使用する場合、その後、電球の1つが故障しても、動作を停止しません。結局のところ、チェーンは完全に壊れることはなく、1つの平行な部分だけが壊れます。このような花輪を修復するには、チェーンのすべての要素をチェックする必要はありませんが、光らない要素だけをチェックする必要があります。

コンデンサを並列に接続する

抵抗ではなくコンデンサが含まれている回路はどうなりますか?

それらが直列に接続されている場合、このような状況:電源のプラスからの電荷は、極端なコンデンサの外板にのみ供給されます。その間にあるものは、単にこの電荷をチェーンに沿って転送します。これは、すべてのプレートに同じ電荷が現れるが、それらの符号が異なるという事実を説明しています。したがって、直列に接続された各コンデンサの電荷は、次の式で書くことができます。

〜へ 合計 = q 1 = q 2.

各コンデンサの両端の電圧を決定するには、次の式を知る必要があります。 U = q / C。 その中で、Cはコンデンサの静電容量です。

総応力は同じ法則に従いますこれは抵抗器にも当てはまります。したがって、静電容量の式の電圧を量で置き換えると、デバイスの総容量は次の式で計算する必要があります。

С= q /(U 1 + U 2)。

分数を反転し、電圧対電荷比を静電容量に置き換えることで、この式を簡略化できます。それはそのような平等であることがわかります: 1 / C = 1 / C 1 + 1 / C 2.

状況は多少異なりますコンデンサは並列に接続されています。次に、総電荷は、すべてのデバイスのプレートに蓄積されるすべての電荷の合計によって決定されます。そして、電圧値は依然として一般法に従って決定されます。したがって、並列接続されたコンデンサの総静電容量の式は次のようになります。

С=(q 1 + q 2)/ U。

つまり、この値は、接続で使用される各デバイスの合計と見なされます。

C = C 1 + C 2.

導体の任意の接続の総抵抗を決定するにはどうすればよいですか?

つまり、連続するセクションが並列セクションに置き換えられ、その逆も同様です。彼らにとって、記述されたすべての法律はまだ有効です。あなただけが段階的にそれらを適用する必要があります。

まず、図を精神的に展開することになっています。それを想像するのが難しい場合は、結果を描く必要があります。具体的な例で考えると説明がわかりやすくなります(図参照)。

並列回路

B点とC点から描き始めると便利です。それらは、互いに、およびシートの端からある程度の距離を置いて配置する必要があります。左側では、1本のワイヤーがポイントBに近づき、2本はすでに右側に向けられています。一方、ポイントBには、左側に2つの分岐があり、その後に1本のワイヤが続きます。

今、あなたは間のスペースを埋める必要がありますこれらの点。上のワイヤに沿って、係数2、3、4の3つの抵抗と、インデックス5の抵抗を配置する必要があります。最初の3つは、下から直列に接続されています。それらは5番目の抵抗と並列です。

残りの2つの抵抗器(1番目と6番目)BVの検討対象セクションと直列に含まれています。したがって、選択したポイントの両側に2つの長方形を配置するだけで、画像を完成させることができます。抵抗を計算するための式を適用することは残っています:

  • 最初にシリアル接続用に示されているもの。
  • 次に並列の場合。
  • そして再び一貫性のために。

非常に複雑なスキームであっても、この方法で展開できます。

導体のシリアル接続のタスク

状態。 この回路では、2つのランプと1つの抵抗が次々に接続されています。合計電圧は110V、電流は12Aです。各ランプの定格が40Vの場合、抵抗の抵抗はどのくらいですか。

決定。 一貫しているので化合物、その法則の公式は知られています。あなたはそれらを正しく適用する必要があります。抵抗器の両端の電圧を調べることから始めます。これを行うには、1つのランプの電圧を合計から2回引く必要があります。 30Vになります。

UとIの2つの量がわかったので(2番目は条件で与えられます。合計電流は各シリアル消費者の電流に等しいため)、オームの法則に従って抵抗の抵抗を計算できます。それは2.5オームであることが判明しました。

回答。 抵抗器の抵抗は2.5オームです。

並列およびシリアルのコンデンサを接続するタスク

状態。 20、25、30μFの容量を持つ3つのコンデンサがあります。シリアル接続とパラレル接続の合計静電容量を決定します。

決定。 並列接続から始める方が簡単です。この状況では、3つの値すべてを追加する必要があります。したがって、総静電容量は75μFです。

計算はやや複雑になりますこれらのコンデンサの直列接続。結局のところ、最初にこれらの各コンテナに対するユニットの関係を見つけてから、それらを相互に追加する必要があります。ユニットを総容量で割ると37/300であることがわかります。その場合、望ましい値は約8μFです。

回答。 シリアル接続の場合の総静電容量は8μF、パラレル接続の場合は75μFです。

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