Wakati wa kutatua matatizo, ni desturi ya kubadilisha mzunguko ili iwe rahisi iwezekanavyo. Kwa kufanya hivyo, mabadiliko sawa hutumiwa. Sawa ni mabadiliko hayo ya sehemu ya mzunguko wa mzunguko wa umeme ambayo mikondo na voltages katika sehemu isiyobadilishwa hubakia bila kubadilika.

Kuna aina nne kuu za viunganisho vya conductor: mfululizo, sambamba, mchanganyiko na daraja.

Uunganisho wa serial

Uunganisho wa serial- hii ni uhusiano ambao nguvu ya sasa katika mzunguko mzima ni sawa. Mfano wa kushangaza wa uunganisho wa mfululizo ni maua ya zamani ya mti wa Krismasi. Huko balbu za mwanga zimeunganishwa katika mfululizo, moja baada ya nyingine. Sasa hebu fikiria balbu moja inawaka, mzunguko umevunjika na balbu zingine zinazimika. Kutofaulu kwa kitu kimoja husababisha kuzima kwa zingine zote; hii ni shida kubwa ya unganisho la serial.

Wakati wa kushikamana katika mfululizo, upinzani wa vipengele ni muhtasari.

Uunganisho sambamba

Uunganisho sambamba- hii ni uhusiano ambao voltage katika mwisho wa sehemu ya mzunguko ni sawa. Uunganisho wa sambamba ni wa kawaida zaidi, hasa kwa sababu vipengele vyote viko chini ya voltage sawa, sasa inasambazwa tofauti na wakati moja ya vipengele hutoka, wengine wote wanaendelea kufanya kazi.

Katika unganisho sambamba, upinzani sawa hupatikana kama:

Katika kesi ya resistors mbili sambamba kushikamana

Katika kesi ya vipinga vitatu vilivyounganishwa kwa sambamba:

Mchanganyiko mchanganyiko

Mchanganyiko mchanganyiko- muunganisho, ambao ni mkusanyiko wa viunganisho vya serial na sambamba. Ili kupata upinzani sawa, unahitaji "kuanguka" mzunguko kwa kubadilisha sehemu zinazofanana na za serial za mzunguko.

Kwanza, hebu tupate upinzani sawa kwa sehemu ya sambamba ya mzunguko, na kisha uongeze upinzani uliobaki R 3 . Inapaswa kueleweka kwamba baada ya uongofu, upinzani sawa R 1 R 2 na resistor R 3 huunganishwa katika mfululizo.

Kwa hivyo, hiyo inaacha uunganisho wa kuvutia zaidi na ngumu zaidi wa waendeshaji.

Mzunguko wa daraja

Mchoro wa uunganisho wa daraja unaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Ili kuangusha mzunguko wa daraja, moja ya pembetatu za daraja hubadilishwa na nyota inayolingana.

Na upate upinzani R 1, R 2 na R 3.

Maudhui:

Mizunguko yote ya umeme hutumia vipinga, ambavyo ni vipengele vilivyo na thamani ya upinzani iliyowekwa kwa usahihi. Shukrani kwa sifa maalum za vifaa hivi, inakuwa inawezekana kurekebisha voltage na sasa katika sehemu yoyote ya mzunguko. Tabia hizi ni msingi wa uendeshaji wa karibu vifaa na vifaa vyote vya elektroniki. Hivyo, voltage wakati wa kuunganisha resistors katika sambamba na katika mfululizo itakuwa tofauti. Kwa hiyo, kila aina ya uunganisho inaweza kutumika tu chini ya hali fulani, ili mzunguko mmoja au mwingine wa umeme uweze kufanya kazi zake kikamilifu.

Mfululizo wa voltage

Katika uunganisho wa mfululizo, vipinga viwili au zaidi vinaunganishwa kwenye mzunguko wa kawaida kwa njia ambayo kila mmoja wao ana mawasiliano na kifaa kingine kwa hatua moja tu. Kwa maneno mengine, mwisho wa kupinga kwanza umeunganishwa na mwanzo wa pili, na mwisho wa pili hadi mwanzo wa tatu, nk.

Kipengele cha mzunguko huu ni kwamba thamani sawa ya sasa ya umeme hupita kupitia vipinga vyote vilivyounganishwa. Kadiri idadi ya vipengele katika sehemu ya mzunguko unaozingatiwa inavyoongezeka, mtiririko wa sasa wa umeme unakuwa mgumu zaidi na zaidi. Hii hutokea kutokana na ongezeko la upinzani wa jumla wa resistors wakati wao ni kushikamana katika mfululizo. Mali hii inaonyeshwa na formula: Rtot = R1 + R2.

Usambazaji wa voltage, kwa mujibu wa sheria ya Ohm, unafanywa kwa kila kupinga kulingana na formula: V Rn = I Rn x R n. Kwa hivyo, upinzani wa kupinga huongezeka, voltage imeshuka juu yake pia huongezeka.

Sambamba ya voltage

Katika uunganisho wa sambamba, vipinga vinajumuishwa katika mzunguko wa umeme kwa njia ambayo vipengele vyote vya upinzani vinaunganishwa kwa kila mmoja na mawasiliano yote mara moja. Hatua moja, inayowakilisha node ya umeme, inaweza kuunganisha vipinga kadhaa wakati huo huo.

Uunganisho huu unahusisha mtiririko wa sasa tofauti katika kila kupinga. Nguvu ya mkondo huu ni sawia. Matokeo yake, kuna ongezeko la conductivity ya jumla ya sehemu fulani ya mzunguko, na kupungua kwa ujumla kwa upinzani. Katika kesi ya uunganisho wa sambamba wa kupinga na upinzani tofauti, thamani ya upinzani wa jumla katika sehemu hii itakuwa daima chini kuliko upinzani mdogo zaidi wa kupinga moja.

Katika mchoro ulioonyeshwa, voltage kati ya pointi A na B inawakilisha si tu jumla ya voltage kwa sehemu nzima, lakini pia voltage hutolewa kwa kila kupinga mtu binafsi. Kwa hivyo, katika kesi ya uunganisho wa sambamba, voltage inayotumiwa kwa vipinga vyote itakuwa sawa.

Matokeo yake, voltage kati ya viunganisho vya sambamba na mfululizo itakuwa tofauti katika kila kesi. Shukrani kwa mali hii, kuna fursa halisi ya kurekebisha thamani hii katika sehemu yoyote ya mnyororo.

Je, unahitaji kuhesabu upinzani wa mzunguko wa mfululizo, sambamba au pamoja? Inahitajika ikiwa hutaki kuchoma bodi! Makala hii itakuambia jinsi ya kufanya hivyo. Kabla ya kusoma, tafadhali kuelewa kwamba resistors hawana "mwanzo" na hakuna "mwisho". Maneno haya yanaletwa ili kurahisisha uelewa wa nyenzo zinazowasilishwa.

Hatua

Upinzani wa mfululizo

Upinzani wa mzunguko wa sambamba

Upinzani wa mzunguko wa mchanganyiko

Baadhi ya ukweli

1. Kila nyenzo ya umeme ina upinzani fulani, ambayo ni upinzani wa nyenzo kwa sasa ya umeme.
2. Upinzani hupimwa katika Ohms. Alama ya kitengo cha kipimo cha Ohm ni Ω.
3. Vifaa tofauti vina maadili tofauti ya upinzani.
   • Kwa mfano, upinzani wa shaba ni 0.0000017 Ohm/cm 3
   • Upinzani wa kauri ni takriban 10 14 Ohm/cm 3
4. Thamani ya juu ya upinzani, juu ya upinzani wa sasa wa umeme. Copper, ambayo hutumiwa mara nyingi katika waya za umeme, ina upinzani mdogo sana. Kwa upande mwingine, upinzani wa keramik ni wa juu sana, ambayo inafanya kuwa insulator bora.
5. Uendeshaji wa mzunguko mzima unategemea aina gani ya uunganisho unaochagua kuunganisha vipinga katika mzunguko huo.
6. U=IR. Hii ni sheria ya Ohm, iliyoanzishwa na Georg Ohm mwanzoni mwa miaka ya 1800. Ikiwa utapewa vigezo hivi viwili, unaweza kupata ya tatu kwa urahisi.
   • U=IR: Voltage (U) ni matokeo ya sasa (I) * iliyozidishwa na upinzani (R).
   • I=U/R: Ya sasa ni mgawo wa voltage (U) ÷ upinzani (R).
   • R=U/I: Upinzani ni mgawo wa voltage (U) ÷ sasa (I).

• Kumbuka: kwa uunganisho wa sambamba, kuna njia kadhaa za mtiririko wa sasa kupitia mzunguko, hivyo katika mzunguko huo upinzani wa jumla utakuwa chini ya upinzani wa kila kupinga mtu binafsi. Katika uunganisho wa mfululizo, sasa inapita kwa kila kupinga katika mzunguko, hivyo upinzani wa kila kupinga mtu huongeza upinzani wa jumla.
• Upinzani wa jumla katika mzunguko wa sambamba daima ni chini ya upinzani wa upinzani wa upinzani wa chini kabisa katika mzunguko huo. Upinzani wa jumla katika mzunguko wa mfululizo daima ni mkubwa zaidi kuliko upinzani wa upinzani wa juu zaidi katika mzunguko huo.

Siku njema kwa wote. Katika makala ya mwisho, niliangalia nyaya za umeme zilizo na vyanzo vya nishati. Lakini uchambuzi na muundo wa nyaya za umeme, pamoja na sheria ya Ohm, pia inategemea sheria za usawa, inayoitwa sheria ya kwanza ya Kirchhoff, na usawa wa voltage katika sehemu za mzunguko, inayoitwa sheria ya pili ya Kirchhoff, ambayo tutazingatia katika makala hii. Lakini kwanza, hebu tujue jinsi wapokeaji wa nishati wameunganishwa kwa kila mmoja na ni uhusiano gani kati ya mikondo, voltages, nk.

Wapokeaji wa nishati ya umeme wanaweza kuunganishwa kwa kila mmoja kwa njia tatu tofauti: kwa mfululizo, kwa sambamba au mchanganyiko (mfululizo - sambamba). Kwanza, hebu fikiria njia ya uunganisho wa mlolongo, ambayo mwisho wa mpokeaji mmoja huunganishwa na mwanzo wa mpokeaji wa pili, na mwisho wa mpokeaji wa pili unaunganishwa na mwanzo wa tatu, na kadhalika. Takwimu hapa chini inaonyesha uunganisho wa mfululizo wa wapokeaji wa nishati na uhusiano wao na chanzo cha nishati

Mfano wa uunganisho wa serial wa wapokeaji wa nishati.

Katika kesi hii, mzunguko una wapokeaji watatu wa nishati ya serial na upinzani R1, R2, R3 iliyounganishwa na chanzo cha nishati na U. Mzunguko wa umeme wa nguvu mimi hupita kupitia mzunguko, yaani, voltage katika kila upinzani itakuwa sawa na bidhaa ya sasa na upinzani

Kwa hivyo, kushuka kwa voltage kwenye upinzani uliounganishwa kwa mfululizo ni sawia na maadili ya upinzani huu.

Kutoka hapo juu, sheria ya upinzani wa mfululizo sawa hufuata, ambayo inasema kwamba upinzani unaounganishwa kwa mfululizo unaweza kuwakilishwa na upinzani wa mfululizo sawa, thamani ambayo ni sawa na jumla ya kupinga mfululizo-kuunganishwa. Utegemezi huu unawakilishwa na mahusiano yafuatayo

ambapo R ni upinzani sawa wa mfululizo.

Utumiaji wa unganisho la serial

Kusudi kuu la uunganisho wa mfululizo wa wapokeaji wa nguvu ni kutoa voltage inayohitajika chini ya voltage ya chanzo cha nguvu. Moja ya maombi hayo ni mgawanyiko wa voltage na potentiometer

Kigawanyiko cha voltage (kushoto) na potentiometer (kulia).

Vipimo vilivyounganishwa kwa mfululizo hutumiwa kama vigawanyiko vya voltage, katika kesi hii R1 na R2, ambayo hugawanya voltage ya chanzo cha nishati katika sehemu mbili U1 na U2. Voltages U1 na U2 zinaweza kutumika kuendesha vipokezi tofauti vya nishati.

Mara nyingi, mgawanyiko wa voltage unaoweza kubadilishwa hutumiwa, ambayo ni upinzani wa kutofautiana R. Upinzani wa jumla umegawanywa katika sehemu mbili kwa kutumia mawasiliano ya kusonga, na hivyo voltage U2 kwenye mpokeaji wa nishati inaweza kubadilishwa vizuri.

Njia nyingine ya kuunganisha wapokeaji wa nishati ya umeme ni uunganisho wa sambamba, ambao unajulikana na ukweli kwamba warithi kadhaa wa nishati wanaunganishwa na nodes sawa za mzunguko wa umeme. Mfano wa uunganisho huo unaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini

Mfano wa uunganisho sambamba wa wapokeaji wa nishati.

Mzunguko wa umeme katika takwimu una matawi matatu yanayofanana na upinzani wa mzigo R1, R2 na R3. Mzunguko unaunganishwa na chanzo cha nishati na U voltage, sasa ya umeme yenye nguvu mimi inapita kupitia mzunguko. Hivyo, sasa inapita kupitia kila tawi sawa na uwiano wa voltage kwa upinzani wa kila tawi.

Kwa kuwa matawi yote ya mzunguko iko chini ya voltage U sawa, mikondo ya wapokeaji wa nishati ni sawia na upinzani wa wapokeaji hawa, na kwa hivyo wapokeaji wa nishati waliounganishwa wanaweza kuonekana kama mpokeaji mmoja wa nishati na upinzani sawa sawa, kulingana na maneno yafuatayo

Kwa hiyo, kwa uunganisho wa sambamba, upinzani sawa daima ni chini ya ndogo zaidi ya upinzani unaounganishwa.

Uunganisho mchanganyiko wa wapokeaji wa nishati

Kuenea zaidi ni uhusiano mchanganyiko wa wapokeaji wa nishati ya umeme. Uunganisho huu ni mchanganyiko wa mfululizo na vipengele vilivyounganishwa vilivyounganishwa. Hakuna formula ya jumla ya kuhesabu aina hii ya uunganisho, kwa hiyo katika kila kesi ya mtu binafsi ni muhimu kuonyesha sehemu za mzunguko ambapo kuna aina moja tu ya uunganisho wa mpokeaji - serial au sambamba. Kisha, kwa kutumia kanuni za upinzani sawa, hatua kwa hatua kurahisisha hatima hizi na hatimaye kuwaleta kwa fomu rahisi na upinzani mmoja, wakati wa kuhesabu mikondo na voltages kulingana na sheria ya Ohm. Takwimu hapa chini inaonyesha mfano wa uunganisho mchanganyiko wa wapokeaji wa nishati

Mfano wa uunganisho mchanganyiko wa wapokeaji wa nishati.

Kwa mfano, hebu tuhesabu mikondo na voltages katika sehemu zote za mzunguko. Kwanza, hebu tutambue upinzani sawa wa mzunguko. Hebu tuchague sehemu mbili na uunganisho sambamba wa wapokeaji wa nishati. Hizi ni R1||R2 na R3||R4||R5. Kisha upinzani wao sawa utakuwa wa fomu

Kama matokeo, tulipata mzunguko wa wapokeaji wawili wa nishati ya serial R 12 R 345 upinzani sawa na sasa inapita kati yao itakuwa.

Kisha kushuka kwa voltage kwenye sehemu itakuwa

Kisha mikondo inapita kwa kila mpokeaji wa nishati itakuwa

Kama nilivyosema tayari, sheria za Kirchhoff, pamoja na sheria ya Ohm, ni za msingi katika uchambuzi na mahesabu ya nyaya za umeme. Sheria ya Ohm ilijadiliwa kwa undani katika makala mbili zilizopita, sasa ni zamu ya sheria za Kirchhoff. Kuna mbili tu kati yao, ya kwanza inaelezea uhusiano kati ya mikondo katika nyaya za umeme, na ya pili inaelezea uhusiano kati ya EMF na voltage katika mzunguko. Hebu tuanze na ya kwanza.

Sheria ya kwanza ya Kirchhoff inasema kwamba jumla ya algebraic ya mikondo katika nodi ni sawa na sifuri. Hii inaelezewa na usemi ufuatao

ambapo ∑ inaashiria jumla ya aljebra.

Neno "algebraic" linamaanisha kwamba mikondo lazima izingatiwe kwa kuzingatia ishara, yaani, mwelekeo wa uingiaji. Kwa hivyo, mikondo yote inayoingia kwenye nodi hupewa ishara nzuri, na zile zinazotoka kwenye nodi hupewa ishara hasi inayolingana. Kielelezo hapa chini kinaonyesha sheria ya kwanza ya Kirchhoff

Picha ya sheria ya kwanza ya Kirchhoff.

Takwimu inaonyesha nodi ambayo sasa inapita kutoka upande wa upinzani R1, na sasa inapita kutoka upande wa upinzani R2, R3, R4, basi equation ya sasa ya sehemu hii ya mzunguko itakuwa na fomu.

Sheria ya kwanza ya Kirchhoff haitumiki tu kwa nodes, bali pia kwa mzunguko wowote au sehemu ya mzunguko wa umeme. Kwa mfano, nilipozungumza juu ya uunganisho sambamba wa wapokeaji wa nishati, ambapo jumla ya mikondo kupitia R1, R2 na R3 ni sawa na sasa inayoingia I.

Kama ilivyoelezwa hapo juu, sheria ya pili ya Kirchhoff huamua uhusiano kati ya EMF na voltages katika mzunguko uliofungwa na ni kama ifuatavyo: jumla ya algebraic ya EMF katika mzunguko wowote wa mzunguko ni sawa na jumla ya algebraic ya matone ya voltage kwenye vipengele vya mzunguko huu. Sheria ya pili ya Kirchhoff inafafanuliwa na usemi ufuatao

Kama mfano, fikiria mchoro ufuatao hapa chini, ulio na mzunguko fulani

Mchoro unaoonyesha sheria ya pili ya Kirchhoff.

Kwanza unahitaji kuamua juu ya mwelekeo wa kuvuka contour. Kimsingi, unaweza kuchagua moja kwa moja au kinyume chake. Nitachagua chaguo la kwanza, ambayo ni, vitu vitahesabiwa kwa mpangilio ufuatao E1R1R2R3E2, kwa hivyo equation kulingana na sheria ya pili ya Kirchhoff itaonekana kama hii.

Sheria ya pili ya Kirchhoff haitumiki tu kwa nyaya za DC, lakini pia kwa nyaya za AC na nyaya zisizo za mstari.
Katika makala inayofuata nitaangalia mbinu za msingi za kuhesabu nyaya ngumu kwa kutumia sheria ya Ohm na sheria za Kirchhoff.

Nadharia ni nzuri, lakini bila matumizi ya vitendo ni maneno tu.

Uunganisho wa sambamba na mfululizo wa waendeshaji ni njia za kubadili mzunguko wa umeme. Mizunguko ya umeme ya utata wowote inaweza kuwakilishwa kwa kutumia vifupisho hivi.

Ufafanuzi

Kuna njia mbili za kuunganisha kondakta; inawezekana kurahisisha hesabu ya mzunguko wa ugumu wa kiholela:

• Mwisho wa kondakta uliopita umeunganishwa moja kwa moja hadi mwanzo wa ijayo - uunganisho unaitwa serial. Mlolongo huundwa. Ili kurejea kiungo kinachofuata, unahitaji kuvunja mzunguko wa umeme kwa kuingiza conductor mpya huko.
• Mwanzo wa waendeshaji huunganishwa na hatua moja, mwisho na mwingine, uunganisho unaitwa sambamba. Ligament kawaida huitwa tawi. Kila kondakta binafsi huunda tawi. Pointi za kawaida huitwa nodi za mtandao wa umeme.

Katika mazoezi, uunganisho wa mchanganyiko wa waendeshaji ni wa kawaida zaidi, wengine huunganishwa katika mfululizo, wengine kwa sambamba. Unahitaji kuvunja mnyororo katika sehemu rahisi na kutatua tatizo kwa kila mmoja tofauti. Mzunguko wa umeme tata wa kiholela unaweza kuelezewa na uunganisho wa sambamba, mfululizo wa waendeshaji. Hivi ndivyo inafanywa kwa vitendo.

Kutumia uunganisho wa sambamba na mfululizo wa waendeshaji

Masharti yanayotumika kwa nyaya za umeme

Nadharia hutumika kama msingi wa malezi ya maarifa thabiti; watu wachache wanajua jinsi voltage (tofauti inayowezekana) inatofautiana na kushuka kwa voltage. Kwa maneno ya fizikia, mzunguko wa ndani ndio chanzo cha sasa; ile iliyoko nje inaitwa mzunguko wa nje. Uwekaji mipaka husaidia kuelezea kwa usahihi usambazaji wa shamba. Ya sasa inafanya kazi. Katika kesi rahisi, kizazi cha joto kinafuata sheria ya Joule-Lenz. Chembe zilizochajiwa, zikisonga mbele kuelekea uwezo mdogo, hugongana na kimiani cha fuwele na kutoa nishati. upinzani joto juu.

Ili kuhakikisha harakati, ni muhimu kudumisha tofauti inayoweza kutokea mwishoni mwa kondakta. Hii inaitwa voltage ya sehemu ya mzunguko. Ikiwa utaweka tu kondakta kwenye shamba kando ya mistari ya nguvu, sasa itapita na itakuwa ya muda mfupi sana. Mchakato huo utaisha na kuanza kwa usawa. Sehemu ya nje itasawazishwa na uwanja mwenyewe wa malipo, kwa mwelekeo tofauti. Ya sasa itaacha. Ili mchakato uendelee, nguvu ya nje inahitajika.

Chanzo cha sasa hufanya kama kiendesha kama hicho kwa harakati ya mzunguko wa umeme. Ili kudumisha uwezo, kazi inafanywa ndani. Mmenyuko wa kemikali, kama kwenye seli ya galvanic, nguvu za mitambo - jenereta ya kituo cha nguvu cha umeme. Gharama zilizo ndani ya chanzo husogea kuelekea upande ulio kinyume na uwanja. Kazi ya vikosi vya nje inafanywa juu ya hili. Unaweza kufafanua uundaji hapo juu na kusema:

• Sehemu ya nje ya mzunguko, ambapo mashtaka huhamia, huchukuliwa na shamba.
• Mambo ya ndani ya mzunguko ambapo chaji husogea dhidi ya voltage.

Jenereta (chanzo cha sasa) ina vifaa vya miti miwili. Mwenye uwezo mdogo anaitwa hasi, mwingine anaitwa chanya. Katika kesi ya kubadilisha sasa, nguzo zinaendelea kubadilisha mahali. Mwelekeo wa harakati za malipo sio mara kwa mara. Ya sasa inapita kutoka kwa nguzo chanya hadi pole hasi. Mwendo wa malipo chanya huenda kwa mwelekeo wa kupungua kwa uwezo. Kulingana na ukweli huu, wazo la kushuka kwa uwezo huletwa:

Kupungua kwa uwezekano wa sehemu ya mzunguko ni kupungua kwa uwezo ndani ya sehemu. Rasmi, hii ni mvutano. Kwa matawi ya mzunguko sambamba ni sawa.

Kushuka kwa voltage pia kunamaanisha kitu kingine. Thamani inayoashiria upotezaji wa joto ni nambari sawa na bidhaa ya sasa na upinzani wa kazi wa sehemu hiyo. Sheria za Ohm na Kirchhoff, zilizojadiliwa hapa chini, zimeundwa kwa kesi hii. Katika motors za umeme na transfoma, tofauti ya uwezo inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa kushuka kwa voltage. Mwisho huo una sifa ya hasara katika upinzani wa kazi, wakati wa kwanza unazingatia uendeshaji kamili wa chanzo cha sasa.

Wakati wa kutatua matatizo ya kimwili, kwa kurahisisha, motor inaweza kujumuisha EMF, mwelekeo wa hatua ambayo ni kinyume na athari ya chanzo cha nguvu. Ukweli wa kupoteza nishati kupitia sehemu ya tendaji ya impedance inazingatiwa. Kozi za fizikia za shule na chuo kikuu zinatofautishwa na kutengwa kwao na ukweli. Ndio maana wanafunzi husikiliza kwa midomo wazi kuhusu matukio yanayotokea katika uhandisi wa umeme. Katika kipindi kilichotangulia enzi ya mapinduzi ya viwanda, sheria kuu ziligunduliwa; mwanasayansi lazima achanganye jukumu la mwananadharia na mjaribu mwenye talanta. Utangulizi wa kazi za Kirchhoff huzungumza waziwazi juu ya hili (kazi za Georg Ohm hazijatafsiriwa kwa Kirusi). Walimu waliwavutia watu kwa mihadhara ya ziada, iliyopambwa na majaribio ya kuona, ya kushangaza.

Sheria za Ohm na Kirchhoff kama zinavyotumika kwa safu na uunganisho sambamba wa makondakta

Sheria za Ohm na Kirchhoff hutumiwa kutatua matatizo halisi. Usawa wa kwanza ulipatikana kwa nguvu - kwa majaribio - wa pili ulianza na uchambuzi wa kihesabu wa shida, kisha akajaribu nadhani zake kwa mazoezi. Hapa kuna habari kadhaa kusaidia kutatua shida:

Kuhesabu upinzani wa vipengele katika mfululizo na uunganisho sambamba

Algorithm ya kuhesabu mizunguko halisi ni rahisi. Hapa kuna mambo kadhaa kuhusu mada inayozingatiwa:

1. Inapounganishwa katika mfululizo, upinzani unafupishwa; wakati wa kushikamana sambamba, conductivities ni muhtasari:
   1. Kwa wapinzani, sheria imeandikwa tena kwa fomu isiyobadilishwa. Kwa uunganisho wa sambamba, upinzani wa mwisho ni sawa na bidhaa za awali zilizogawanywa na kiasi cha jumla. Katika kesi ya mfuatano, madhehebu yana muhtasari.
   2. Uingizaji hewa hufanya kama mwitikio (j*ω*L) na hufanya kama kipingamizi cha kawaida. Katika suala la kuandika formula, sio tofauti. Nuance, kwa impedance yoyote ya kufikiria tu, ni kwamba unahitaji kuzidisha matokeo na operator j, mzunguko wa mviringo ω (2 * Pi * f). Wakati inductors zimeunganishwa kwa mfululizo, maadili yanafupishwa; wakati inductors zimeunganishwa sambamba, maadili ya kubadilika huongezwa.
   3. Upinzani wa kufikiria wa capacitance umeandikwa kama: -j/ω*С. Ni rahisi kutambua: kuongeza maadili ya muunganisho wa mfululizo, tunapata fomula haswa kama ilivyokuwa kwa vipingamizi na inductances katika muunganisho sambamba. Kwa capacitors kinyume chake ni kweli. Inapounganishwa sambamba, maadili huongezwa; wakati wa kushikamana katika mfululizo, maadili ya kubadilishana huongezwa.

Nadharia zinaweza kupanuliwa kwa urahisi kwa kesi za kiholela. Kushuka kwa voltage kwenye diodi mbili za silicon zilizo wazi ni sawa na jumla. Katika mazoezi ni 1 volt, thamani halisi inategemea aina ya kipengele cha semiconductor na sifa. Vifaa vya nguvu vinazingatiwa kwa njia sawa: wakati wa kushikamana katika mfululizo, ratings huongezwa. Sambamba mara nyingi hupatikana katika vituo vidogo ambapo transfoma huwekwa kando. Voltage itakuwa sawa (kudhibitiwa na vifaa), imegawanywa kati ya matawi. Mgawo wa mabadiliko ni sawa kabisa, kuzuia tukio la athari mbaya.

Watu wengine wanaona kuwa vigumu: betri mbili za ratings tofauti zimeunganishwa kwa sambamba. Kesi hiyo inaelezewa na sheria ya pili ya Kirchhoff; fizikia haiwezi kufikiria ugumu wowote. Ikiwa makadirio ya vyanzo viwili hayana usawa, maana ya hesabu inachukuliwa, ikiwa upinzani wa ndani wa wote wawili umepuuzwa. Vinginevyo, milinganyo ya Kirchhoff inatatuliwa kwa mtaro wote. Mikondo isiyojulikana itakuwa (tatu kwa jumla), jumla ya idadi ambayo ni sawa na idadi ya equations. Kwa ufahamu kamili, mchoro umetolewa.

Mfano wa kutatua milinganyo ya Kirchhoff

Hebu tuangalie picha: kulingana na hali ya tatizo, chanzo E1 kina nguvu zaidi kuliko E2. Tunachukua mwelekeo wa mikondo katika mzunguko kutoka kwa akili ya kawaida. Lakini ikiwa wangeingia vibaya, baada ya kutatua tatizo, mtu angekuwa na ishara mbaya. Kisha ilikuwa ni lazima kubadili mwelekeo. Ni wazi, mtiririko wa sasa katika mzunguko wa nje kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Tunaunda hesabu za Kirchhoff kwa mizunguko mitatu, hii ndio ifuatavyo:

1. Kazi ya chanzo cha kwanza (cha nguvu) hutumiwa kuunda sasa katika mzunguko wa nje, kushinda udhaifu wa jirani (I2 ya sasa).
2. Chanzo cha pili haifanyi kazi muhimu kwenye mzigo na hupigana na ya kwanza. Hakuna njia nyingine ya kusema.

Kuunganisha betri za ukadiriaji tofauti kwa sambamba ni hatari. Ni nini kinachozingatiwa kwenye kituo kidogo wakati wa kutumia transfoma na uwiano tofauti wa maambukizi. Mikondo ya kusawazisha haifanyi kazi yoyote muhimu. Betri tofauti zilizounganishwa kwa sambamba zitaanza kufanya kazi kwa ufanisi wakati nguvu inashuka hadi kiwango cha dhaifu.