În fizică, subiectul paralelei șiconexiune în serie și poate fi nu numai conductori, ci și condensatori. Aici este important să nu vă confundați cu privire la modul în care arată fiecare dintre ele în diagramă. Și abia apoi aplică formule specifice. Apropo, trebuie să le amintească pe de rost.
Aruncați o privire atentă la diagramă.Dacă ne gândim la fire ca la un drum, atunci mașinile de pe el vor acționa ca rezistențe. Pe un drum drept, fără furci, mașinile circulă una după alta, în lanț. Conexiunea serială a conductorilor arată la fel. În acest caz, drumul poate avea un număr nelimitat de viraje, dar nu o singură intersecție. Indiferent de modul în care se învârte șoseaua (firele), mașinile (rezistențele) vor fi întotdeauna amplasate una după alta, într-un lanț.
Cu totul altceva, dacă este luat în considerareconexiune paralelă. Apoi, rezistențele pot fi comparate cu sportivii de la start. Fiecare stă pe drumul său, dar direcția lor de mișcare este aceeași, iar linia de sosire se află în același loc. La fel, rezistențele - fiecare dintre ele are propriul fir, dar toate sunt conectate la un moment dat.
Ea este întotdeauna discutată la tema „Electricitate”.Conexiunea în paralel și în serie are efecte diferite asupra magnitudinii curentului din rezistențe. Pentru ei se deduc formule care pot fi memorate. Dar este suficient doar să ne amintim de semnificația care este încorporată în ele.
Deci, curentul cu o conexiune în seriedirijorii sunt întotdeauna la fel. Adică, în fiecare dintre ele, valoarea puterii actuale nu diferă. O analogie poate fi trasă dacă comparăm un fir cu o țeavă. În ea, apa curge întotdeauna în același mod. Și toate obstacolele din calea sa vor fi măturate cu aceeași forță. La fel și forța actuală. Prin urmare, formula pentru curentul total într-un circuit cu o conexiune serie de rezistențe arată astfel:
și total = Eu 1 = Eu 2
Aici litera I indică puterea actuală. Aceasta este o denumire obișnuită, deci trebuie să vă amintiți.
Curentul de conexiune paralelă nu va mai ficonstant. Cu aceeași analogie cu o conductă, se dovedește că apa se va împărți în două fluxuri dacă conducta principală are o ramură. Același fenomen este observat cu un curent atunci când o ramificare a firelor apare în calea sa. Formula curentului total cu conexiune paralelă a conductoarelor:
și total = Eu 1 + Eu 2
Dacă ramificarea este alcătuită din fire, dintre care există mai mult de două, atunci în formula de mai sus vor exista mai mulți termeni cu același număr.
Când se ia în considerare un circuit în careconectarea conductorilor în serie, apoi tensiunea pe întreaga secțiune este determinată de suma acestor valori la fiecare rezistență specifică. Puteți compara această situație cu plăcile. O persoană poate ține cu ușurință una dintre ele, o poate lua și pe a doua în apropiere, dar cu dificultate. O persoană nu va mai putea ține trei farfurii una lângă cealaltă, va fi necesară ajutorul celei de-a doua. Etc. Eforturile oamenilor se adună.
Formula pentru tensiunea totală a unei secțiuni a unui circuit cu o conexiune serie de conductori arată astfel:
U total = U 1 + U 2, unde U este denumirea adoptată pentru tensiunea electrică.
O altă situație apare dacăse ia în considerare conexiunea paralelă a rezistențelor. Când plăcile sunt stivuite una peste alta, ele pot fi încă ținute de o singură persoană. Deci nu trebuie să adăugați nimic. Aceeași analogie se observă atunci când conductorii sunt conectați în paralel. Tensiunea de pe fiecare dintre ele este aceeași și egală cu cea de pe toate simultan. Formula tensiunii totale este următoarea:
U total = U 1 = U 2
Nu le mai puteți aminti, dar cunoașteți formulaLegea lui Ohm și deduceți-o pe cea dorită din ea. Din această lege rezultă că tensiunea este egală cu produsul puterii și rezistenței curente. Adică U = I * R, unde R este rezistență.
Apoi formula cu care va trebui să lucrați depinde de modul în care sunt conectați conductorii:
Următoarele sunt simple transformări carese bazează pe faptul că în prima egalitate toate curenții au aceeași valoare, iar în cea de-a doua - tensiunile sunt egale. Aceasta înseamnă că pot fi reduse. Adică se obțin următoarele expresii:
Odată cu creșterea numărului de rezistențe care sunt incluse în rețea, numărul de termeni din aceste expresii se schimbă.
Este demn de remarcat această paralelă șiconexiunea în serie a conductoarelor afectează rezistența totală în diferite moduri. Primul dintre ele reduce rezistența secțiunii circuitului. Mai mult, se dovedește a fi mai puțin decât cel mai mic rezistor utilizat. Cu o conexiune serială, totul este logic: valorile sunt adăugate, astfel încât numărul total va fi întotdeauna cel mai mare.
Cele trei cantități anterioare constituie legileconexiune paralelă și dispunerea secvențială a conductorilor în circuit. Prin urmare, este imperativ să le cunoaștem. Despre muncă și putere, trebuie doar să vă amintiți formula de bază. Este scris astfel: A = I * U * t, unde A este opera curentului, t este timpul trecerii sale prin conductor.
Pentru a determina lucrul general cu o conexiune în serie, trebuie să înlocuiți tensiunea în expresia originală. Egalitatea se va dovedi: A = I * (U 1 + U 2) * t, extinzând parantezele în care rezultă că munca pe întreaga secțiune este egală cu suma lor la fiecare consumator curent specific.
Raționamentul este similar dacă se ia în considerare schema de conectare în paralel. Doar amperajul trebuie schimbat. Dar rezultatul va fi același: A = A 1 + A 2.
Când obțineți formula pentru puterea (denumirea "P") a secțiunii lanțului, trebuie să utilizați din nou o formulă: P = U * I. După un astfel de raționament, se dovedește că conexiunea paralelă și serială sunt descrise de următoarea formulă pentru putere: P = P 1 + P 2.
Adică, indiferent de modul în care sunt întocmite schemele, generalulputerea va fi suma celor implicați în lucrare. Acest lucru explică faptul că este imposibil să conectați multe dispozitive puternice la rețeaua apartamentului în același timp. Pur și simplu nu va rezista la o astfel de încărcare.
Imediat după unul dintrebecurile, va deveni clar cum au fost conectate. Când sunt conectate în serie, niciunul nu se va aprinde. Acest lucru se datorează faptului că o lampă spartă creează un circuit deschis. Prin urmare, trebuie să verificați totul pentru a determina care dintre ele s-a ars, înlocuiți-l - și ghirlanda va începe să funcționeze.
Dacă folosește o conexiune paralelă,atunci nu încetează să funcționeze dacă unul dintre becuri este defect. La urma urmei, lanțul nu va fi rupt complet, ci doar o parte paralelă. Pentru a repara o astfel de ghirlandă, nu trebuie să verificați toate elementele lanțului, ci doar pe cele care nu strălucesc.
Când sunt conectate în serie,o astfel de situație: încărcările de la plusurile sursei de alimentare sunt furnizate numai plăcilor exterioare ale condensatoarelor extreme. Cei care se află între ele pur și simplu transferă această încărcare de-a lungul lanțului. Așa se explică faptul că pe toate plăcile apar aceleași sarcini, dar au semne diferite. Prin urmare, sarcina electrică a fiecărui condensator conectat în serie poate fi scrisă cu următoarea formulă:
la total = q 1 = q 2.
Pentru a determina tensiunea pe fiecare condensator, va trebui să cunoașteți formula: U = q/C. În el, C este capacitatea condensatorului.
Stresul total respectă aceeași legeceea ce este valabil pentru rezistențe. Prin urmare, înlocuind tensiunea din formula capacității cu cantitatea, obținem că capacitatea totală a dispozitivelor trebuie calculată prin formula:
С = q / (U 1 + U 2).
Puteți simplifica această formulă inversând fracțiile și înlocuind raportul tensiune-încărcare cu o capacitate. Se dovedește o astfel de egalitate: 1/C = 1/C 1 + 1/C 2.
Situația arată oarecum diferită cândcondensatoarele sunt conectate în paralel. Apoi, sarcina totală este determinată de suma tuturor sarcinilor care se acumulează pe plăcile tuturor dispozitivelor. Și valoarea tensiunii este încă determinată conform legilor generale. Prin urmare, formula pentru capacitatea totală a condensatoarelor conectate în paralel arată astfel:
С = (q 1 + q 2) / U.
Adică, această valoare este considerată ca suma fiecăruia dintre dispozitivele utilizate în conexiune:
C = C 1 + C 2.
Adică unul în care secțiunile succesive sunt înlocuite cu altele paralele și invers. Pentru ei, toate legile descrise sunt încă valabile. Doar tu trebuie să le aplici în etape.
În primul rând, ar trebui să desfășoare mental diagrama. Dacă este dificil să-l imaginezi, atunci trebuie să desenezi ceea ce se dovedește. Explicația va deveni mai clară dacă o luați în considerare pe un exemplu specific (vezi figura).
Este convenabil să începeți să o desenați din punctele B și C.Acestea trebuie așezate la o oarecare distanță unul de celălalt și de marginile foii. În stânga, un fir se apropie de punctul B, iar două sunt deja îndreptate spre dreapta. Punctul B, pe de altă parte, are două ramuri în stânga, urmate de un fir.
Acum trebuie să umpleți spațiul dintreaceste puncte. De-a lungul firului superior, trebuie să plasați trei rezistențe cu coeficienții 2, 3 și 4, iar de jos va merge cel cu un indice de 5. Primele trei sunt conectate în serie. Sunt în paralel cu al cincilea rezistor.
Celelalte două rezistențe (primul și al șaselea)incluse în serie cu secțiunea considerată a BV. Prin urmare, imaginea poate fi pur și simplu completată cu două dreptunghiuri de fiecare parte a punctelor selectate. Rămâne de aplicat formulele de calcul a rezistenței:
Orice schemă, chiar și una foarte complexă, poate fi implementată în acest fel.
Condiție. În circuit, două lămpi și un rezistor sunt conectate una după alta. Tensiunea totală este de 110 V, iar curentul este de 12 A. Care este rezistența rezistorului dacă fiecare lampă este nominală pentru 40 V?
Decizie. Din moment ce o consecventăcompus, se cunosc formulele legilor sale. Trebuie doar să le aplicați corect. Începeți prin a afla tensiunea pe rezistor. Pentru a face acest lucru, trebuie să scădeți din totalul de două ori tensiunea unei lămpi. Se dovedește 30 V.
Acum că sunt cunoscute două mărimi, U și I(al doilea dintre ele este dat în condiție, deoarece curentul total este egal cu curentul din fiecare consumator serial), puteți calcula rezistența rezistorului conform legii lui Ohm. Se dovedește a fi 2,5 ohmi.
Răspuns. Rezistența rezistenței este de 2,5 ohmi.
Condiție. Există trei condensatoare cu capacități de 20, 25 și 30 μF. Determinați capacitatea lor totală pentru conexiunea în serie și paralelă.
Decizie. Este mai ușor să începeți cu o conexiune paralelă. În această situație, toate cele trei valori trebuie doar adăugate. Astfel, capacitatea totală este de 75 μF.
Calculele vor fi ceva mai complicate cândconectarea în serie a acestor condensatoare. La urma urmei, mai întâi trebuie să găsiți relația unității cu fiecare dintre aceste containere și apoi să le adăugați unul la altul. Se pare că unitatea împărțită la capacitatea totală este 37/300. Atunci valoarea dorită este de aproximativ 8 μF.
Răspuns. Capacitatea totală cu o conexiune serială este de 8 μF, cu o conexiune paralelă - 75 μF.
