In veel elektrische circuits kunnen we series en . Een circuitontwerper kan bijvoorbeeld meerdere weerstanden met standaardwaarden (E-serie) combineren om de benodigde weerstand te verkrijgen.

Serieschakeling van weerstanden- Dit is een verbinding waarbij de stroom die door elke weerstand vloeit hetzelfde is, omdat de stroom maar in één richting kan stromen. Tegelijkertijd zal de spanningsval evenredig zijn met de weerstand van elke weerstand in de serieschakeling.

Serieschakeling van weerstanden

Voorbeeld #1

Met behulp van de wet van Ohm is het noodzakelijk om de equivalente weerstand te berekenen van een reeks in serie geschakelde weerstanden (R1. R2, R3), evenals de spanningsval en het vermogen voor elke weerstand:

Alle gegevens kunnen worden verkregen met behulp van de wet van Ohm en worden voor een beter begrip in de volgende tabel weergegeven:

Voorbeeld nr. 2

a) zonder aangesloten weerstand R3

b) met aangesloten weerstand R3

Zoals u kunt zien is de uitgangsspanning U zonder belastingsweerstand R3 6 volt, maar dezelfde uitgangsspanning met aangesloten R3 wordt slechts 4 V. De belasting aangesloten op de spanningsdeler veroorzaakt dus een extra spanningsval. Dit effect van spanningsreductie kan worden gecompenseerd door in plaats daarvan een vaste weerstand te gebruiken, waarmee u de spanning over de belasting kunt aanpassen.

Online calculator voor het berekenen van de weerstand van in serie geschakelde weerstanden

Om snel de totale weerstand van twee of meer in serie geschakelde weerstanden te berekenen, kunt u de volgende online calculator gebruiken:

Laten we het samenvatten

Wanneer twee of meer weerstanden met elkaar zijn verbonden (de aansluiting van de ene is verbonden met de aansluiting van een andere weerstand), dan is er sprake van een serieschakeling van weerstanden. De stroom die door de weerstanden vloeit heeft dezelfde waarde, maar de spanningsval erover is niet hetzelfde. Het wordt bepaald door de weerstand van elke weerstand, die wordt berekend volgens de wet van Ohm (U = I * R).

Een sequentiële verbinding is een verbinding van circuitelementen waarbij dezelfde stroom I optreedt in alle elementen in het circuit (Fig. 1.4).

Gebaseerd op de tweede wet van Kirchhoff (1.5), is de totale spanning U van het gehele circuit gelijk aan de som van de spanningen in afzonderlijke secties:

U = U 1 + U 2 + U 3 of IR eq = IR 1 + IR 2 + IR 3,

vanwaar volgt

R eq = R 1 + R 2 + R 3.

Wanneer circuitelementen in serie worden aangesloten, is de totale equivalente weerstand van het circuit dus gelijk aan de rekenkundige som van de weerstanden van de afzonderlijke secties. Bijgevolg kan een circuit met een willekeurig aantal in serie geschakelde weerstanden worden vervangen door een eenvoudig circuit met één equivalente weerstand Req (Fig. 1.5). Hierna wordt de berekening van het circuit gereduceerd tot het bepalen van de stroom I van het gehele circuit volgens de wet van Ohm

en bereken met behulp van de bovenstaande formules de spanningsval U 1 , U 2 , U 3 in de overeenkomstige delen van het elektrische circuit (Fig. 1.4).

Het nadeel van de opeenvolgende verbinding van elementen is dat als ten minste één element uitvalt, de werking van alle andere elementen van het circuit stopt.

Elektrisch circuit met parallelle aansluiting van elementen

Een parallelle verbinding is een verbinding waarbij alle verbruikers van elektrische energie in het circuit onder dezelfde spanning staan ​​(Fig. 1.6).

In dit geval zijn ze verbonden met twee circuitknooppunten a en b, en op basis van de eerste wet van Kirchhoff kunnen we schrijven dat de totale stroom I van het hele circuit gelijk is aan de algebraïsche som van de stromen van de afzonderlijke takken:

ik = ik 1 + ik 2 + ik 3, d.w.z.

waaruit volgt dat

.

In het geval dat twee weerstanden R1 en R2 parallel zijn geschakeld, worden ze vervangen door één equivalente weerstand

.

Uit relatie (1.6) volgt dat de equivalente geleidbaarheid van de schakeling gelijk is aan de rekenkundige som van de geleidbaarheid van de afzonderlijke takken:

g eq = g 1 + g 2 + g 3.

Naarmate het aantal parallel geschakelde consumenten toeneemt, neemt de geleidbaarheid van het circuit g eq toe, en omgekeerd neemt de totale weerstand Req af.

Spanningen in een elektrisch circuit met parallel geschakelde weerstanden (Fig. 1.6)

U = IR eq = I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3.

Daaruit volgt

die. De stroom in het circuit wordt verdeeld over parallelle takken in omgekeerde verhouding tot hun weerstand.

Volgens een parallel aangesloten circuit werken consumenten van welk vermogen dan ook, ontworpen voor dezelfde spanning, in nominale modus. Bovendien heeft het in- of uitschakelen van één of meerdere verbruikers geen invloed op de werking van de andere. Daarom is dit circuit het hoofdcircuit voor het aansluiten van consumenten op een bron van elektrische energie.

Elektrisch circuit met een gemengde verbinding van elementen

Een gemengde aansluiting is een aansluiting waarbij de schakeling groepen parallelle en in serie geschakelde weerstanden bevat.

Voor het circuit getoond in Fig. 1.7 begint de berekening van de equivalente weerstand vanaf het einde van het circuit. Om de berekeningen te vereenvoudigen gaan we ervan uit dat alle weerstanden in dit circuit hetzelfde zijn: R 1 =R 2 =R 3 =R 4 =R 5 =R. Weerstanden R 4 en R 5 zijn parallel geschakeld, dan is de weerstand van het circuitgedeelte cd gelijk aan:

.

In dit geval kan het originele circuit (Fig. 1.7) in de volgende vorm worden weergegeven (Fig. 1.8):

In het diagram (Fig. 1.8) zijn weerstand R 3 en R cd in serie geschakeld, en dan is de weerstand van het circuitgedeelte ad gelijk aan:

.

Vervolgens kan het diagram (Fig. 1.8) in een verkorte versie worden weergegeven (Fig. 1.9):

In het diagram (Fig. 1.9) zijn de weerstand R 2 en R ad parallel geschakeld, dan is de weerstand van het circuitgedeelte ab gelijk aan

.

Het circuit (Fig. 1.9) kan worden weergegeven in een vereenvoudigde versie (Fig. 1.10), waarbij de weerstanden R 1 en R ab in serie zijn geschakeld.

Dan zal de equivalente weerstand van het originele circuit (Fig. 1.7) gelijk zijn aan:

Rijst. 1.10

Rijst. 1.11

Als resultaat van de transformaties wordt het oorspronkelijke circuit (Fig. 1.7) gepresenteerd in de vorm van een circuit (Fig. 1.11) met één weerstand Req. Berekening van stromen en spanningen voor alle elementen van het circuit kan worden gemaakt volgens de wetten van Ohm en Kirchhoff.

LINEAIRE CIRCUITS VAN EENFASE SINEUSOÏDALE STROOM.

Het verkrijgen van sinusoïdale EMF. . Basiskenmerken van sinusoïdale stroom

Het belangrijkste voordeel van sinusoïdale stromen is dat ze de meest economische productie, transmissie, distributie en gebruik van elektrische energie mogelijk maken. De haalbaarheid van het gebruik ervan is te danken aan het feit dat de efficiëntie van generatoren, elektromotoren, transformatoren en hoogspanningsleidingen in dit geval het hoogst is.

Om sinusoïdaal variërende stromen in lineaire circuits te verkrijgen, is het noodzakelijk dat b.v. d.s. ook veranderd volgens een sinusoïdale wet. Laten we eens kijken naar het proces van het optreden van sinusoïdale EMF. De eenvoudigste sinusoïdale EMF-generator kan een rechthoekige spoel (frame) zijn, die uniform roteert in een uniform magnetisch veld met hoeksnelheid ω (Afb. 2.1, B).

Magnetische flux die door de spoel gaat terwijl de spoel draait abcd induceert (induceert) daarin gebaseerd op de wet van elektromagnetische inductie EMF e . De belasting wordt met behulp van borstels op de generator aangesloten 1 , tegen twee sleepringen gedrukt 2 , die op hun beurt zijn verbonden met de spoel. Door de spoel geïnduceerde waarde abcd e. d.s. op elk tijdstip is evenredig met de magnetische inductie IN, de grootte van het actieve deel van de spoel l = ab + gelijkstroom en de normale component van de snelheid van zijn beweging ten opzichte van het veld vN:

e = BlzN (2.1)

Waar IN En l- constante waarden, a vN- een variabele afhankelijk van de hoek α. Het uitdrukken van de snelheid v N door de lineaire snelheid van de spoel v, wij krijgen

e = Blv·sinα (2.2)

In uitdrukking (2.2) het product Blz= const. Daarom, bijv. d.s. geïnduceerd in een spoel die roteert in een magnetisch veld is een sinusoïdale functie van de hoek α .

Als de hoek α = π/2 en vervolgens het product Blz in formule (2.2) is er een maximale (amplitude)waarde van de geïnduceerde e. d.s. E m = Blz. Daarom kan uitdrukking (2.2) in de vorm worden geschreven

e = EMsinα (2.3)

Omdat α is de rotatiehoek in de tijd T, en druk het vervolgens uit in termen van hoeksnelheid ω , wij kunnen schrijven α = ωt en herschrijf formule (2.3) in het formulier

e = EMzonde (2.4)

Waar e- momentane waarde e. d.s. op een haspel; α = ωt- fase die de waarde van e karakteriseert. d.s. op een bepaald moment.

Opgemerkt moet worden dat instant e. d.s. over een oneindig kleine tijdsperiode kan als een constante waarde worden beschouwd, daarom voor momentane waarden van e. d.s. e, spanning En en stromingen i de wetten van gelijkstroom zijn geldig.

Sinusoïdale grootheden kunnen grafisch worden weergegeven door sinusoïden en roterende vectoren. Wanneer ze als sinusoïden worden weergegeven, worden momentane waarden van hoeveelheden op een bepaalde schaal op de ordinaat uitgezet, en wordt de tijd op de abscis uitgezet. Als een sinusoïdale grootheid wordt weergegeven door roterende vectoren, weerspiegelt de lengte van de vector op de schaal de amplitude van de sinusoïde, de hoek gevormd met de positieve richting van de abscis-as op het initiële tijdstip is gelijk aan de initiële fase, en de rotatiesnelheid van de vector is gelijk aan de hoekfrequentie. Momentane waarden van sinusoïdale grootheden zijn projecties van de roterende vector op de ordinaat. Opgemerkt moet worden dat de positieve rotatierichting van de straalvector wordt beschouwd als de rotatierichting tegen de klok in. In afb. Er worden 2.2 grafieken van momentane e-waarden uitgezet. d.s. e En e".

Als het aantal paren magneetpolen p≠ 1, dan vindt er in één omwenteling van de spoel (zie Fig. 2.1) plaats P volledige veranderingscycli e. d.s. Als de hoekfrequentie van de spoel (rotor) N toeren per minuut, dan zal de periode afnemen pn eenmaal. Dan is de frequentie e. d.s., dat wil zeggen het aantal perioden per seconde,

F = Pn / 60

Vanaf afb. 2.2 Dat is duidelijk ωТ = 2π, waar

ω = 2π / T = 2πf (2.5)

Maat ω , evenredig met de frequentie f en gelijk aan de hoeksnelheid van de rotatiesnelheid van de straalvector, wordt de hoekfrequentie genoemd. De hoekfrequentie wordt uitgedrukt in radialen per seconde (rad/s) of 1/s.

Grafisch weergegeven in Fig. 2,2 e. d.s. e En e" kan worden beschreven door uitdrukkingen

e = EMzonde; e" = E"Mzonde(ωt + ψe") .

Hier ωt En ωt + ψe"- fasen die de waarden van e karakteriseren. d.s. e En e" op een bepaald moment; ψ e"- de beginfase die de waarde van e bepaalt. d.s. e" op t = 0. Voor e. d.s. e de beginfase is nul ( ψ e = 0 ). Hoek ψ altijd geteld vanaf de nulwaarde van de sinusoïdale waarde wanneer deze van negatieve naar positieve waarden overgaat naar de oorsprong (t = 0). In dit geval de positieve beginfase ψ (Fig. 2.2) worden links van de oorsprong gelegd (in de richting van negatieve waarden ωt), en de negatieve fase - naar rechts.

Als twee of meer sinusoïdale grootheden die met dezelfde frequentie veranderen, niet dezelfde sinusoïdale oorsprong in de tijd hebben, zijn ze ten opzichte van elkaar in fase verschoven, dat wil zeggen dat ze uit fase zijn.

Hoek verschil φ , gelijk aan het verschil in de beginfasen, wordt de faseverschuivingshoek genoemd. Faseverschuiving tussen sinusoïdale grootheden met dezelfde naam, bijvoorbeeld tussen twee e. d.s. of twee stromingen, duiden aan α . De faseverschuivingshoek tussen de stroom- en spanningssinusoïden of hun maximale vectoren wordt aangegeven met de letter φ (Afb. 2.3).

Wanneer voor sinusoïdale grootheden het faseverschil gelijk is aan ±π , dan zijn ze tegengesteld in fase, maar als het faseverschil gelijk is ±π/2, dan wordt gezegd dat ze in kwadratuur zijn. Als de beginfasen hetzelfde zijn voor sinusoïdale grootheden met dezelfde frequentie, betekent dit dat ze in fase zijn.

Sinusvormige spanning en stroom, waarvan de grafieken worden weergegeven in Fig. 2.3 worden als volgt beschreven:

u = UMzonde(ω t+ψ u) ; ik = ikMzonde(ω t+ψ i) , (2.6)

en in dit geval de fasehoek tussen stroom en spanning (zie figuur 2.3). φ = ψ u - ψ i.

Vergelijkingen (2.6) kunnen anders worden geschreven:

u = UMzonde(ωt + ψi + φ) ; ik = ikMzonde(ωt + ψu - φ) ,

omdat ψ u = ψ i + φ En ψ i = ψ u - φ .

Uit deze uitdrukkingen volgt dat de spanning de stroom een ​​hoek voorloopt in fase φ (of de stroom is een hoek uit fase met de spanning φ ).

Vormen van representatie van sinusoïdale elektrische grootheden.

Elke sinusoïdaal variërende elektrische grootheid (stroom, spanning, emf) kan in analytische, grafische en complexe vormen worden gepresenteerd.

1). Analytisch presentatie vorm

I = I M zonde( ω·t + ψ i), u = U M zonde( ω·t + ψ u), e = E M zonde( ω·t + ψ e),

Waar I, u, e– momentane waarde van sinusoïdale stroom, spanning, EMF, d.w.z. waarden op het beschouwde moment;

I M , U M , E M– amplitudes van sinusoïdale stroom, spanning, EMF;

(ω·t + ψ ) – fasehoek, fase; ω = 2·π/ T– hoekfrequentie, die de snelheid van faseverandering karakteriseert;

ψ i, ψ jij, ψ e – de beginfasen van stroom, spanning en EMF worden geteld vanaf het overgangspunt van de sinusoïdale functie via nul naar een positieve waarde vóór het begin van de tijdtelling ( T= 0). De beginfase kan zowel positieve als negatieve betekenissen hebben.

Grafieken van momentane stroom- en spanningswaarden worden getoond in Fig. 2.3

De initiële spanningsfase is vanaf de oorsprong naar links verschoven en is positief ψ u > 0, de beginfase van de stroom is vanaf de oorsprong naar rechts verschoven en is negatief ψ i< 0. Алгебраическая величина, равная разности начальных фаз двух синусоид, называется сдвигом фаз φ . Faseverschuiving tussen spanning en stroom

φ = ψ jij – ψ ik = ψ jij – (- ψ ik) = ψ jij+ ψ i.

Het gebruik van een analytisch formulier voor het berekenen van circuits is omslachtig en onhandig.

In de praktijk heeft men niet te maken met momentane waarden van sinusoïdale grootheden, maar met werkelijke waarden. Alle berekeningen worden uitgevoerd voor effectieve waarden; de paspoortgegevens van verschillende elektrische apparaten, effectieve waarden (stroom, spanning) worden aangegeven; Effectieve stroom is het equivalent van gelijkstroom, die tegelijkertijd dezelfde hoeveelheid warmte in de weerstand genereert als wisselstroom. De effectieve waarde is gerelateerd aan de eenvoudige amplituderelatie

2). Vector de representatievorm van een sinusoïdale elektrische grootheid is een vector die roteert in een cartesiaans coördinatensysteem met een beginpunt op punt 0, waarvan de lengte gelijk is aan de amplitude van de sinusoïdale grootheid; de hoek ten opzichte van de x-as is de beginfase ervan , en de rotatiefrequentie is ω = 2πf. De projectie van een gegeven vector op de y-as bepaalt op elk moment de momentane waarde van de betreffende grootheid.

Rijst. 2.4

Een reeks vectoren die sinusoïdale functies weergeven, wordt een vectordiagram genoemd. 2.4

3). Complex De presentatie van sinusoïdale elektrische grootheden combineert de duidelijkheid van vectordiagrammen met nauwkeurige analytische berekeningen van circuits.

Rijst. 2.5

We geven stroom en spanning weer als vectoren op het complexe vlak. Fig. 2.5 De ​​abscis-as wordt de as van de reële getallen genoemd en wordt aangeduid +1 , de ordinaatas wordt de as van denkbeeldige getallen genoemd en wordt aangegeven +j. (In sommige leerboeken wordt de as van het reële getal aangegeven Met betrekking tot, en de as van denkbeeldige is Ik ben). Laten we de vectoren bekijken U En I op een bepaald moment T= 0. Elk van deze vectoren komt overeen met een complex getal, dat in drie vormen kan worden weergegeven:

A). Algebraïsch

U = U’+ jU"

I = I’ – jI",

Waar U", U", I", I" – projecties van vectoren op de assen van reële en denkbeeldige getallen.

B). Indicatief

Waar U, I– modules (lengtes) van vectoren; e– de basis van de natuurlijke logaritme; rotatiefactoren, aangezien vermenigvuldiging ermee overeenkomt met rotatie van de vectoren ten opzichte van de positieve richting van de reële as over een hoek gelijk aan de beginfase.

V). Trigonometrisch

U = U·(co ψ jij+ J zonde ψ jij)

I = I·(co ψ i - J zonde ψ i).

Bij het oplossen van problemen gebruiken ze voornamelijk de algebraïsche vorm (voor optel- en aftrekkingsbewerkingen) en de exponentiële vorm (voor vermenigvuldigings- en delingsbewerkingen). Het verband daartussen wordt tot stand gebracht door de formule van Euler

e Jψ = cos ψ + J zonde ψ .

Onvertakte elektrische circuits

Serie- en parallelschakeling van geleiders zijn de belangrijkste typen geleiderverbindingen die in de praktijk voorkomen. Omdat elektrische circuits in de regel niet uit homogene geleiders met dezelfde doorsnede bestaan. Hoe de weerstand van een circuit te vinden als de weerstanden van de afzonderlijke onderdelen bekend zijn.

Laten we twee typische gevallen bekijken. De eerste hiervan is wanneer twee of meer weerstandsgeleiders in serie zijn aangesloten. In serie betekent dat het uiteinde van de eerste geleider is verbonden met het begin van de tweede, enzovoort. Met deze verbinding van de geleiders zal de stroomsterkte in elk van hen hetzelfde zijn. Maar de spanning op elk van hen zal anders zijn.

Figuur 1 - seriële aansluiting van geleiders

De spanningsval over de weerstanden kan worden bepaald op basis van de wet van Ohm.

Formule 1 - Spanningsval over weerstand

De som van deze spanningen is gelijk aan de totale spanning die op het circuit wordt toegepast. De spanning op de geleiders wordt verdeeld in verhouding tot hun weerstand. Dat wil zeggen, je kunt het opschrijven.

Formule 2 - de relatie tussen weerstand en spanning

De totale weerstand van het circuit zal gelijk zijn aan de som van alle in serie geschakelde weerstanden.

Formule 3 - berekening van de totale weerstand bij parallelschakeling

Het tweede geval is wanneer de weerstanden in het circuit parallel aan elkaar zijn aangesloten. Dat wil zeggen dat er twee knooppunten in het circuit zijn en dat alle geleiders met weerstand op deze knooppunten zijn aangesloten. In een dergelijk circuit zijn de stromen in alle takken doorgaans niet gelijk aan elkaar. Maar de som van alle stromen in het circuit na de vertakking zal gelijk zijn aan de stroom vóór de vertakking.

Figuur 2 - Parallelle aansluiting van geleiders

Formule 4 - relatie tussen stromen in parallelle takken

De stroomsterkte in elk van de vertakte circuits voldoet ook aan de wet van Ohm. De spanning op alle geleiders zal hetzelfde zijn. Maar de huidige kracht zal worden gescheiden. In een circuit bestaande uit parallel geschakelde geleiders worden de stromen verdeeld in verhouding tot de weerstanden.

Formule 5 - Verdeling van stromen in parallelle takken

Om in dit geval de totale weerstand van het circuit te vinden, is het noodzakelijk om de wederzijdse waarden van de weerstanden op te tellen, dat wil zeggen de geleidbaarheid.

Formule 6 - Weerstand van parallel verbonden geleiders

Er is ook een vereenvoudigde formule voor het speciale geval waarin twee identieke weerstanden parallel zijn aangesloten.

Weerstanden worden veel gebruikt in de elektrotechniek en elektronica. Ze worden voornamelijk gebruikt voor het regelen van stroom- en spanningscircuits. Belangrijkste parameters: elektrische weerstand (R) gemeten in Ohm, vermogen (W), stabiliteit en nauwkeurigheid van hun parameters tijdens bedrijf. Je kunt nog veel meer parameters onthouden - dit is tenslotte een gewoon industrieel product.

Seriële verbinding

Een serieschakeling is een verbinding waarbij elke volgende weerstand is verbonden met de vorige, waardoor een ononderbroken circuit zonder vertakkingen ontstaat. De stroom I=I1=I2 in zo'n circuit zal op elk punt hetzelfde zijn. Integendeel, de spanning U1, U2 op de verschillende punten zal verschillend zijn, en het werk van ladingsoverdracht door het hele circuit bestaat uit het werk van ladingsoverdracht in elk van de weerstanden, U=U1+U2. Volgens de wet van Ohm is spanning U gelijk aan stroom maal weerstand, en de vorige uitdrukking kan als volgt worden geschreven:

waarbij R de totale weerstand van het circuit is. Dat wil zeggen, simpel gezegd, er is een spanningsval op de verbindingspunten van de weerstanden en hoe meer aangesloten elementen, hoe groter de spanningsval optreedt

Daaruit volgt
, wordt de totale waarde van een dergelijke verbinding bepaald door de weerstanden in serie op te tellen. Onze redenering geldt voor een willekeurig aantal in serie geschakelde ketensecties.

Parallelle verbinding

Laten we het begin van verschillende weerstanden combineren (punt A). Op een ander punt (B) zullen we al hun uiteinden verbinden. Als resultaat krijgen we een deel van het circuit, dat een parallelle verbinding wordt genoemd en bestaat uit een bepaald aantal takken parallel aan elkaar (in ons geval weerstanden). In dit geval wordt de elektrische stroom tussen de punten A en B langs elk van deze takken verdeeld.

De spanningen op alle weerstanden zijn hetzelfde: U=U1=U2=U3, hun uiteinden zijn de punten A en B.

De ladingen die per tijdseenheid door elke weerstand gaan, vormen samen een lading die door het hele blok gaat. Daarom is de totale stroom door het circuit getoond in de figuur I=I1+I2+I3.

Met behulp van de wet van Ohm wordt de laatste gelijkheid nu omgezet in deze vorm:

U/R=U/R1+U/R2+U/R3.

Hieruit volgt dat voor de equivalente weerstand R het volgende waar is:

1/R=1/R1+1/R2+1/R3

of na het transformeren van de formule kunnen we nog een invoer als deze krijgen:
.

Hoe meer weerstanden (of andere delen van een elektrisch circuit die enige weerstand hebben) in een parallel circuit zijn aangesloten, hoe meer paden voor stroom er worden gecreëerd en hoe lager de algehele weerstand van het circuit.

Opgemerkt moet worden dat het omgekeerde van weerstand geleidbaarheid wordt genoemd. We kunnen zeggen dat wanneer secties van een circuit parallel worden aangesloten, de geleidbaarheid van deze secties wordt opgeteld, en wanneer ze in serie worden aangesloten, worden hun weerstanden opgeteld.

Voorbeelden van gebruik

Het is duidelijk dat bij een serieschakeling een breuk in het circuit op één plek ertoe leidt dat de stroom door het hele circuit stopt met stromen. Een kerstboomslinger stopt bijvoorbeeld met schijnen als er maar één lampje doorbrandt, dit is slecht.

Maar een serieschakeling van gloeilampen in een slinger maakt het mogelijk om een ​​groot aantal kleine gloeilampjes te gebruiken, die elk zijn ontworpen voor netspanning (220 V) gedeeld door het aantal gloeilampen.

Serieschakeling van weerstanden met behulp van het voorbeeld van 3 gloeilampen en EMF

Maar wanneer een veiligheidsapparaat in serie is aangesloten, kunt u door de werking ervan (onderbreking van de zekering) het gehele elektrische circuit erna spanningsloos maken en het vereiste veiligheidsniveau garanderen, en dit is goed. De schakelaar in het voedingsnetwerk van het elektrische apparaat is ook in serie geschakeld.

Parallelle verbinding wordt ook veel gebruikt. Bijvoorbeeld een kroonluchter - alle lampen zijn parallel geschakeld en staan ​​onder dezelfde spanning. Als één lamp doorbrandt, is dat niet erg, de rest gaat niet uit, ze blijven onder dezelfde spanning.

Parallelle aansluiting van weerstanden met behulp van het voorbeeld van 3 gloeilampen en een generator

Wanneer het nodig is om het vermogen van een circuit om het thermische vermogen dat vrijkomt bij het vloeien van stroom te vergroten, te vergroten, worden zowel serie- als parallelle combinaties van weerstanden op grote schaal gebruikt. Voor zowel serie- als parallelle methoden om een ​​bepaald aantal weerstanden met dezelfde waarde aan te sluiten, is het totale vermogen gelijk aan het product van het aantal weerstanden en het vermogen van één weerstand.

Gemengde aansluiting van weerstanden

Vaak wordt ook een gemengd mengsel gebruikt. Als het bijvoorbeeld nodig is om een ​​weerstand van een bepaalde waarde te verkrijgen, maar deze is niet beschikbaar, kunt u een van de hierboven beschreven methoden gebruiken of een gemengde aansluiting gebruiken.

Vanaf hier kunnen we een formule afleiden die ons de vereiste waarde geeft:

Rtot.=(R1*R2/R1+R2)+R3

In ons tijdperk van de ontwikkeling van elektronica en verschillende technische apparaten zijn alle complexiteiten gebaseerd op eenvoudige wetten, die op deze site oppervlakkig worden besproken en ik denk dat ze je zullen helpen ze met succes in je leven toe te passen. Als we bijvoorbeeld een kerstboomslinger nemen, dan worden de lampen achter elkaar aangesloten, d.w.z. Grofweg is dit een afzonderlijke weerstand.

Nog niet zo lang geleden begonnen slingers op een gemengde manier met elkaar te worden verbonden. Over het algemeen worden al deze voorbeelden met weerstanden in totaal voorwaardelijk genomen, d.w.z. elk weerstandselement kan een stroom zijn die door het element gaat met een spanningsval en warmteontwikkeling.

Geleider weerstand. Parallelle en serieschakeling van geleiders.

Elektrische weerstand- een fysieke grootheid die de eigenschappen van een geleider karakteriseert om de doorgang van elektrische stroom te voorkomen en die gelijk is aan de verhouding van de spanning aan de uiteinden van de geleider tot de sterkte van de stroom die er doorheen vloeit. Weerstand voor wisselstroomcircuits en voor elektromagnetische wisselvelden wordt beschreven door de concepten impedantie en karakteristieke impedantie. Weerstand (weerstand) wordt ook wel een radiocomponent genoemd die is ontworpen om actieve weerstand in elektrische circuits te introduceren.

Weerstand (vaak gesymboliseerd door de letter R of R) wordt, binnen bepaalde grenzen, beschouwd als een constante waarde voor een bepaalde geleider; het kan worden berekend als

R- weerstand;

U- elektrisch potentiaalverschil (spanning) aan de uiteinden van de geleider;

I- de sterkte van de stroom die tussen de uiteinden van de geleider vloeit onder invloed van een potentiaalverschil.

Voor seriële verbinding geleiders (Fig. 1.9.1), is de stroomsterkte in alle geleiders hetzelfde:

Volgens de wet van Ohm, spanning U 1 en U 2 op de geleiders zijn gelijk

Bij een serieschakeling is de totale weerstand van de schakeling gelijk aan de som van de weerstanden van de afzonderlijke geleiders.

Dit resultaat is geldig voor een willekeurig aantal in serie geschakelde geleiders.

In parallelle verbinding (Fig. 1.9.2) spanning U 1 en U 2 op beide geleiders zijn hetzelfde:

Dit resultaat volgt uit het feit dat op de huidige vertakkingspunten (nodes A En B) ladingen kunnen zich niet ophopen in een DC-circuit. Bijvoorbeeld naar het knooppunt A in de tijd Δ T lading lekt IΔ T, en de lading stroomt tegelijkertijd weg van het knooppunt I 1Δ T + I 2Δ T. Vandaar, I = I 1 + I 2 .

Schrijven op basis van de wet van Ohm

Wanneer geleiders parallel worden aangesloten, is het omgekeerde van de totale weerstand van het circuit gelijk aan de som van het omgekeerde van de weerstanden van de parallel verbonden geleiders.

Dit resultaat is geldig voor een willekeurig aantal parallel aangesloten geleiders.

Formules voor serie- en parallelle aansluiting van geleiders maken het in veel gevallen mogelijk om de weerstand te berekenen van een complex circuit dat uit veel weerstanden bestaat. In afb. 1.9.3 toont een voorbeeld van zo'n complex circuit en geeft de volgorde van berekeningen aan.

Opgemerkt moet worden dat niet alle complexe circuits bestaande uit geleiders met verschillende weerstanden kunnen worden berekend met behulp van formules voor serie- en parallelle verbindingen. In afb. 1.9.4 toont een voorbeeld van een elektrisch circuit dat niet kan worden berekend met behulp van de bovenstaande methode.