Seeriaahelad ühendavad takistid nii, et amplituudi või voolutugevusega mõõdetav vool kulgeb vooluahelas ühte rada ja jääb kogu ulatuses konstantseks. Vool voolab läbi iga takisti elektronide vastassuunas, mis takistavad voolu elektronide järel üksteise järel ühes suunas aku positiivsest otsast kuni negatiivne. Puuduvad välised harud või teed, mille kaudu vool saaks liikuda, nagu oleks paralleelses vooluringis.
Seeria vooluringi näited
Seeriaahelad on igapäevaelus tavalised. Näited hõlmavad mõnda tüüpi jõulu- või pühade tulesid. Teine levinud näide on valguslüliti. Lisaks töötavad arvutid, televiisorid ja muud majapidamises kasutatavad elektroonikaseadmed jadahelate kontseptsiooni kaudu.
Näpunäited
Seeriaahelas jääb voolutugevus või amplituud konstantseks ja seda saab arvutada Ohmi seaduse abilV = I / Rsamal ajal kui pinge langeb üle iga takisti, mida saab kogu takistuse saamiseks kokku võtta. Seevastu paralleelses vooluahelas muutub voolu amplituud kogu hargnevates takistites, samal ajal kui pinge jääb konstantseks.
Amprit (või Amprit) seeriaahelas
Saate arvutada jadaahela amplituudi amplituudides või amprites, mille on andnud muutuja A, summeerides vooluahela iga takisti takistuseRja pingelanguste summeerimine järgmiseltV, siis lahendatakse võrrandi I jaoksV = I / RmillesVon aku pinge voltides,Minaon praegune jaRon takistite kogutakistus oomis (Ω). Pinge langus peaks olema võrdne aku pingega jadahelas.
VõrrandV = I / R, tuntud kui Ohmi seadus, kehtib ka vooluahela iga takisti puhul. Vooluhulk kogu seeriaahelas on konstantne, mis tähendab, et see on sama iga takisti juures. Iga takisti pingelanguse saate arvutada Ohmi seaduse abil. Järjestikku suurendatakse patareide pinget, mis tähendab, et need kestavad lühemat aega kui siis, kui need oleksid paralleelsed.
Seeria vooluringi skeem ja valem
•••Syed Hussain Ather
Ülaltoodud vooluahelas on kõik takistid (tähistatud siksakiliste joontega) järjestikku ühendatud pingeallikaga, akuga (tähistatud lahutatud liine ümbritsevate plussidega + ja -). Vool voolab ühes suunas ja jääb kontuuri igas osas konstantseks.
Kui võtaksite kokku iga takisti, saaksite kogu takistuse 18 Ω (oomi, kus oom on takistuse mõõt). See tähendab, et saate voolu arvutada, kasutadesV = I / RmillesRon 18 Ω jaVon 9 V, et saada vool I I 162 A (amprit).
Kondensaatorid ja induktiivpoolid
Seeriaahelas saate ühendada kondensaatori mahtuvusegaCja laske sellel aja jooksul laadida. Selles olukorras mõõdetakse vooluahela voolutugevust
I = \ frac {V} {R} e ^ {- t / (RC)}
millesVon voltides,Ron oomides,Con Faradides,ton aeg sekundites jaMinaon amprites. Siineviitab Euleri konstandilee.
Järjestikuse vooluahela kogu mahtuvus on antud
\ frac {1} {C_ {total}} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + ...
kus iga kondensaatori pöördvõrdeline summa summeeritakse paremal küljel (1 / C1, 1 / C2, jne.). Teisisõnu, kogu mahtuvuse pöördvõrdeline väärtus on iga kondensaatori üksikute inversioonide summa. Aja möödudes kondensaatori laeng kasvab ja vool aeglustub ning läheneb, kuid ei jõua kunagi täielikult nulli.
Samamoodi saate voolu mõõtmiseks kasutada induktiivpooli
I = \ frac {V} {R} e ^ {- tR / L}
milles kogu induktiivsus L on üksikute induktorite induktiivsuse väärtuste summa, mõõdetuna Henries. Kui jadaahel ehitab laengu voolu voolamise ajal, tekitab induktor, traadimähis, mis tavaliselt ümbritseb magnetist südamikku, magnetvoo vastuseks voolu voolule. Neid saab kasutada filtrites ja ostsillaatorites,
Seeria vs. Paralleelsed ahelad
Paralleelsete ahelate käsitlemisel, kus vool hargneb ahelate eri osade kaudu, arvutused on "pööratud". Selle asemel, et määrata kogutakistus üksikute takistuste summana, antakse kogutakistus kõrval
\ frac {1} {R_ {total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + ...
(sama moodus jadahela kogu mahtuvuse arvutamiseks).
Pinge, mitte vool, on kogu vooluahelas konstantne. Paralleelse vooluahela kogu vool võrdub igas harus oleva voolu summaga. Ohmi seaduse järgi saate arvutada nii voolu kui ka pinge (V = I / R).
•••Syed Hussain Ather
Ülaltoodud paralleelses vooluringis antakse kogutakistus järgmise nelja sammuga:
- 1 / Rkokku= 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
- 1 / Rkokku = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
- 1 / Rkokku = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
- 1 / Rkokku = 29/20 Ω
- Rkokku = 20/29 Ω või umbes, 69 Ω
Pange tähele, et ülaltoodud arvutustes jõuate 5. sammuni 4. etapist ainult siis, kui vasakul küljel on ainult üks termin (1 / Rkokku ) ja ainult üks termin paremal küljel (29/20 Ω).
Samamoodi on paralleelse vooluahela kogu mahtuvus lihtsalt iga üksiku kondensaatori summa ja kogu induktiivsuse annab ka pöördvõrdeline seos (1 / Lkokku = 1 / l1 + 1 / L2 + … ).
Alalisvool vs. Vahelduvvoolu
Vooluahelates võib vool kas pidevalt voolata, nagu see on alalisvoolu korral (DC), või kõikuda lainelaadse mustrina, vahelduvvooluahelates (AC). Vahelduvvooluahelas muutub vool ahela positiivse ja negatiivse suuna vahel.
Briti füüsik Michael Faraday demonstreeris alalisvoolude võimsust dünamo elektrigeneraatoriga aastal 1832, kuid ta ei suutnud selle võimsust pikkade vahemaade kaudu edastada ja alalispinge nõudis seda keerukalt vooluringid.
Kui Serbia-Ameerika füüsik Nikola Tesla lõi 1887. aastal vahelduvvoolu abil induktsioonmootori, demonstreeris ta, kui hõlpsasti edastatakse pikkade vahemaade tagant ja neid saab teisendada suurte ja madalate väärtuste vahel trafode abil, seade, mida kasutatakse muutmiseks Pinge. Varsti hakkasid 20. sajandi paiku kogu Ameerika majapidamised alalisvoolu katkestama vahelduvvoolu kasuks.
Tänapäeval kasutavad elektroonilised seadmed vajadusel nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu. Alalisvoolu kasutatakse pooljuhtidega väiksemate seadmete jaoks, mida tuleb ainult sisse ja välja lülitada, näiteks sülearvutid ja mobiiltelefonid. Vahelduvpinge transporditakse pikkade juhtmete kaudu, enne kui see muundatakse alalisvooluks alaldi või dioodi abil, et toita neid seadmeid nagu lambid ja patareid.