Fizikada paralel və ardıcıl əlaqə mövzusu öyrənilir və bu, təkcə keçiricilər deyil, həm də kondansatörlər ola bilər. Burada onların hər birinin diaqramda necə göründüyü ilə bağlı çaşqınlıq yaratmamaq vacibdir. Və yalnız bundan sonra xüsusi formulları tətbiq edin. Yeri gəlmişkən, onları əzbər xatırlamaq lazımdır.
Bu iki birləşməni necə ayırd etmək olar?
Sxemə diqqətlə baxın. Əgər naqillər yol kimi təmsil olunarsa, onda onun üzərindəki avtomobillər rezistor rolunu oynayacaq. Heç bir çəngəl olmayan düz yolda maşınlar bir-birinin ardınca, zəncirlə hərəkət edir. Konduktorların ardıcıl əlaqəsi də eyni görünür. Bu vəziyyətdə yolda qeyri-məhdud sayda döngə ola bilər, lakin tək bir kəsişmə ola bilməz. Yolun (naqillərin) necə sürüşməsindən asılı olmayaraq, maşınlar (rezistorlar) həmişə bir-birinin ardınca, bir zəncirdə yerləşəcək.
Paralel əlaqə nəzərə alınarsa, bu, tamam başqa məsələdir. Sonra rezistorları başlanğıcda idmançılarla müqayisə etmək olar. Onlarhər biri öz yolunda dayanır, lakin onların hərəkət istiqaməti eynidir və finiş xətti eyni yerdədir. Eynilə, rezistorlar - onların hər birinin öz naqili var, lakin onların hamısı müəyyən nöqtədə bağlıdır.
Cari güc üçün düsturlar
"Elektrik" mövzusunda həmişə müzakirə olunur. Paralel və ardıcıl birləşmələr rezistorlardakı cərəyanın miqdarına müxtəlif yollarla təsir göstərir. Onlar üçün yadda saxlanıla bilən düsturlar alınır. Ancaq onlara qoyulan mənanı xatırlamaq kifayətdir.
Deməli, keçiricilərin ardıcıl qoşulmasında cərəyan həmişə eyni olur. Yəni onların hər birində cari gücün dəyəri fərqli deyil. Bir teli boru ilə müqayisə etsəniz, bir bənzətmə çəkə bilərsiniz. Orada su həmişə eyni şəkildə axır. Və onun yolundakı bütün maneələr eyni qüvvə ilə süpürüləcək. Eynilə cari ilə. Buna görə də, rezistorların ardıcıl qoşulması ilə dövrədə ümumi cərəyan üçün formula belə görünür:
I gen=I 1=I 2
Burada I hərfi cərəyanın gücünü bildirir. Bu ümumi qeyddir, ona görə də onu yadda saxlamalısınız.
Paralel qoşulmada cərəyan artıq sabit dəyər olmayacaq. Bir boru ilə eyni bənzətmə ilə, əsas boruda bir filial varsa, suyun iki axına bölünəcəyi ortaya çıxır. Eyni hadisə, yolunda naqillərin budaqlanması görünəndə cərəyanla müşahidə olunur. Keçiricilər paralel qoşulduqda ümumi cərəyan gücü düsturu:
I gen=I 1 + I 2
Budaqlanma tellərdən ibarətdirsə kiikidən çox olarsa, yuxarıdakı düsturda eyni sayda daha çox termin olacaq.
Stress üçün düsturlar
Keçiricilərin ardıcıl qoşulduğu dövrə nəzərə alındıqda, bütün bölmədəki gərginlik hər bir xüsusi rezistorda bu dəyərlərin cəmi ilə müəyyən edilir. Bu vəziyyəti plitələrlə müqayisə edə bilərsiniz. Onlardan birini tutmaq bir nəfərə asan olacaq, ikincisini də yaxınlıqda götürə biləcək, amma çətinliklə. Bir adam artıq bir-birinin yanında üç boşqab tuta bilməyəcək, ikincinin köməyi tələb olunacaq. və s. İnsanların səyləri artır.
Keçiricilərin ardıcıl qoşulması ilə dövrənin bir hissəsinin ümumi gərginliyi üçün formula belə görünür:
U gen=U 1 + U 2, burada U qəbul edilmiş təyinatdır elektrik gərginliyi üçün.
Rezistorların paralel qoşulması nəzərə alınarsa, başqa bir vəziyyət yaranır. Plitələr bir-birinin üstünə yığıldıqda, yenə də bir nəfər tərəfindən tutula bilər. Beləliklə, heç bir şey əlavə etmək lazım deyil. Keçiricilər paralel bağlandıqda eyni bənzətmə müşahidə olunur. Onların hər birindəki gərginlik eynidır və hamısında eyni vaxtda olan gərginliyə bərabərdir. Ümumi gərginlik düsturu belədir:
U gen=U 1=U 2
Elektrik müqaviməti üçün düsturlar
Artıq onları əzbərləyə bilməzsiniz, ancaq Ohm qanununun düsturunu bilirsiniz və ondan istədiyinizi çıxarırsınız. Bu qanundan belə çıxır kigərginlik cərəyan və müqavimət hasilinə bərabərdir. Yəni, U=IR, burada R müqavimətdir.
Sonra işləməli olduğunuz düstur keçiricilərin necə qoşulduğundan asılıdır:
- seriyalı, ona görə də gərginlik üçün bərabərliyə ehtiyacınız var - IgenRtotal=I1R1 + I2R2;
- paralel olaraq, cari güc üçün düsturdan istifadə etmək lazımdır - Utotal / Rtotal=U 1/ R1 + U2 / R2 .
Ardınca sadə çevrilmələr gəlir ki, bunlar birinci bərabərlikdə bütün cərəyanların eyni qiymətə, ikincidə isə gərginliklərin bərabər olmasına əsaslanır. Beləliklə, onları qıs altmaq olar. Yəni, aşağıdakı ifadələr alınır:
- R gen=R 1 + R 2 (keçiricilərin ardıcıl qoşulması üçün)
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(paralel qoşulduqda).
Şəbəkəyə qoşulmuş rezistorların sayı artdıqda bu ifadələrdəki terminlərin sayı dəyişir.
Qeyd etmək lazımdır ki, keçiricilərin paralel və ardıcıl qoşulması ümumi müqavimətə fərqli təsir göstərir. Onlardan birincisi dövrə bölməsinin müqavimətini azaldır. Üstəlik, istifadə olunan rezistorların ən kiçikindən daha az olduğu ortaya çıxır. Ardıcıl olaraq qoşulduqda hər şey məntiqlidir: dəyərlər toplanır, beləliklə ümumi say həmişə ən böyük olacaqdır.
İş vaxtı
Əvvəlki üç kəmiyyət dövrədə keçiricilərin paralel qoşulması və ardıcıl düzülüşü qanunlarını təşkil edir. Buna görə də onları bilmək vacibdir. İş və güc haqqında, sadəcə əsas düsturu xatırlamaq lazımdır. Aşağıdakı kimi yazılır: A \u003d IUt, burada A cərəyanın işidir, t onun keçiricidən keçmə vaxtıdır.
Serial əlaqə ilə ümumi işi müəyyən etmək üçün orijinal ifadədəki gərginliyi əvəz etməlisiniz. Bərabərliyi əldə edirsiniz: A \u003d I(U 1 + U 2)t, mötərizələri açaraq məlum olur ki, bütün bölmə üzrə iş hər bir xüsusi cari istehlakçının məbləğinə bərabərdir.
Paralel qoşulma sxemi nəzərə alınarsa, əsaslandırma eyni şəkildə davam edir. Yalnız cari gücün dəyişdirilməsi nəzərdə tutulur. Lakin nəticə eyni olacaq: A=A 1 + A 2.
Cari güc
Bir dövrə hissəsinin güc düsturu ("P" qeydi) əldə edərkən, yenidən bir düsturdan istifadə etməlisiniz: P \u003d UI. Bu cür mülahizələrdən sonra məlum olur ki, paralel və ardıcıl birləşmələr güc üçün belə bir düsturla təsvir edilmişdir: P \u003d P1 + P 2.
Yəni sxemlərin necə tərtib olunmasından asılı olmayaraq, ümumi güc işə cəlb olunanların cəmi olacaq. Bu, eyni zamanda bir çox güclü cihazın mənzil şəbəkəsinə daxil edilməsinin mümkün olmadığını izah edir. O, sadəcə yükü götürə bilmir.
Konduktorların birləşdirilməsi Yeni il çələnginin təmirinə necə təsir edir?
Ampüllərdən biri yandıqdan dərhal sonra onların necə qoşulduğu aydın olur. Atserial əlaqə, onların heç biri yanmayacaq. Bu, yararsız hala düşmüş lampanın dövrədə fasilə yaratması ilə əlaqədardır. Buna görə də, hansının yandığını müəyyən etmək üçün hər şeyi yoxlamaq lazımdır, onu dəyişdirin - və çələng işə başlayacaq.
Əgər o, paralel qoşulmadan istifadə edirsə, o zaman lampalardan biri sıradan çıxsa, işləməyi dayandırmır. Axı, zəncir tamamilə qırılmayacaq, ancaq bir paralel hissə. Belə bir çələngi təmir etmək üçün dövrənin bütün elementlərini yoxlamaq lazım deyil, yalnız parlamayanları yoxlamaq lazımdır.
Rezistorlar yerinə kondansatörlər daxil edilərsə, dövrəyə nə baş verir?
Onları sıra ilə birləşdirdikdə aşağıdakı vəziyyət müşahidə olunur: enerji mənbəyinin artılarından gələn yüklər yalnız ekstremal kondansatörlərin xarici lövhələrinə gəlir. Arada olanlar sadəcə zəncir boyunca bu yükü keçirlər. Bu, eyni yüklərin bütün plitələrdə göründüyünü, lakin fərqli əlamətlərlə izah edir. Buna görə sıra ilə qoşulmuş hər bir kondansatörün elektrik yükünü aşağıdakı kimi yazmaq olar:
q gen =q 1=q 2.
Hər bir kondansatörün gərginliyini təyin etmək üçün aşağıdakı düsturu bilməlisiniz: U=q / C. Orada C kondansatörün tutumudur.
Ümumi gərginlik rezistorlarla eyni qanuna uyğundur. Buna görə, tutum düsturundakı gərginliyi cəmi ilə əvəz edərək, cihazların ümumi tutumunun düsturla hesablanması lazım olduğunu alırıq:
C=q / (U 1 + U2).
Kəsrləri çevirərək və gərginliyin yüklənmə nisbətini tutumla əvəz etməklə bu düsturu sadələşdirə bilərsiniz. Aşağıdakı bərabərlik ortaya çıxır: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.
Kondansatörlər paralel qoşulduqda vəziyyət bir qədər fərqli görünür. Sonra ümumi yük bütün cihazların plitələrində yığılan bütün yüklərin cəmi ilə müəyyən edilir. Və gərginlik dəyəri hələ də ümumi qanunlara uyğun olaraq müəyyən edilir. Buna görə də, paralel qoşulmuş kondansatörlərin ümumi tutumu üçün formula belədir:
С=(q 1 + q 2) / U.
Yəni, bu dəyər əlaqədə istifadə olunan cihazların hər birinin cəmi kimi qəbul edilir:
S=S 1 + S 2.
Keçiricilərin ixtiyari birləşməsinin ümumi müqavimətini necə təyin etmək olar?
Yəni, ardıcıl bölmələrin paralelləri əvəz etdiyi və əksinə. Onlar üçün təsvir edilən bütün qanunlar hələ də qüvvədədir. Yalnız siz onları mərhələlərlə tətbiq etməlisiniz.
Birincisi, bu sxemi zehni olaraq genişləndirməlidir. Əgər bunu təsəvvür etmək çətindirsə, onda baş verənləri çəkmək lazımdır. Bunu konkret misalla nəzərdən keçirsək (şəklə bax) izahat daha aydın olacaq.
Çəkməyə B və C nöqtələrindən başlamaq rahatdır. Onlar bir-birindən və vərəqin kənarlarından müəyyən məsafədə yerləşdirilməlidir. Solda bir tel B nöqtəsinə yaxınlaşır və ikisi artıq sağa yönəldilmişdir. B nöqtəsində isə solda iki budaq və ondan sonra bir naqil var.
İndi bunlar arasındakı boşluğu doldurmalısınıznöqtələr. Üst tel boyunca əmsalı 2, 3 və 4 olan üç rezistor yerləşdirilməlidir və indeksi 5 olan biri aşağıdan gedəcək. İlk üçü ardıcıl olaraq bağlanır. Beşinci rezistorla paraleldirlər.
Qalan iki rezistor (birinci və altıncı) BV-nin nəzərdən keçirilən bölməsi ilə ardıcıl olaraq birləşdirilir. Buna görə, rəsm sadəcə seçilmiş nöqtələrin hər iki tərəfində iki düzbucaqlı ilə tamamlana bilər. Müqaviməti hesablamaq üçün düsturları tətbiq etmək qalır:
- birincisi serial qoşulma üçün verilir;
- sonra paralel üçün;
- və yenidən ardıcıl.
Bu yolla siz istənilən, hətta çox mürəkkəb sxemi yerləşdirə bilərsiniz.
Keçiricilərin ardıcıl qoşulması problemi
Vəziyyət. İki lampa və bir rezistor bir-birinin ardınca bir dövrədə birləşdirilir. Ümumi gərginlik 110 V, cərəyan isə 12 A-dır. Hər lampanın gücü 40 V-a bərabərdirsə, rezistorun dəyəri nədir?
Qərar. Bir sıra əlaqə nəzərdən keçirildiyi üçün onun qanunlarının düsturları məlumdur. Sadəcə onları düzgün tətbiq etmək lazımdır. Rezistordakı gərginliyin dəyərini tapmaqla başlayın. Bunu etmək üçün cəmi bir lampanın iki dəfə gərginliyini çıxarmaq lazımdır. 30 V çıxır.
İndi iki kəmiyyət məlumdur, U və I (onlardan ikincisi şərtdə verilmişdir, çünki ümumi cərəyan hər bir seriya istehlakçısında cərəyana bərabərdir) istifadə edərək rezistorun müqavimətini hesablaya bilərik. Ohm qanunu. 2,5 ohm olduğu ortaya çıxdı.
Cavab. Rezistorun müqaviməti 2,5 ohm-dur.
Tapşırıqkondensatorların qoşulması üçün, paralel və seriya
Vəziyyət. 20, 25 və 30 mikrofarad tutumlu üç kondansatör var. Seriya və paralel qoşulduqda onların ümumi tutumunu təyin edin.
Qərar. Paralel əlaqə ilə başlamaq daha asandır. Bu vəziyyətdə, hər üç dəyəri əlavə etmək lazımdır. Beləliklə, ümumi tutum 75uF-dir.
Bu kondensatorlar ardıcıl qoşulduqda hesablamalar bir qədər çətinləşəcək. Axı, əvvəlcə bu imkanların hər birinə birliyin nisbətini tapmaq lazımdır, sonra isə onları bir-birinə əlavə etmək lazımdır. Məlum olur ki, vahid ümumi tutuma bölündükdə 37/300-dür. Sonra istədiyiniz dəyər təxminən 8 mikrofaraddır.
Cavab. Serial qoşulmada ümumi tutum 8 uF, paralel olaraq 75 uF-dir.
