სერიის სქემები აკავშირებს რეზისტორებს ისე, რომ მიმდინარე, ამპლიტუდით ან ამპრაზით გაზომული, მიჰყვება ერთ ბილიკს წრეში და მუდმივი რჩება მთელ მანძილზე. დენი თითოეული რეზისტორის მეშვეობით ელექტრონების საპირისპირო მიმართულებით მიედინება, რაც ხელს უშლის დინებას ელექტრონების, ერთმანეთის მიყოლებით ერთი მიმართულებით ბატარეის პოზიტიური ბოლოდან უარყოფითი არ არსებობს გარე ტოტები ან ბილიკები, რომელთა საშუალებითაც მიმდინარეობას შეეძლება გავლა, რადგან ეს იქნებოდა პარალელურ წრეში.
სერიის წრიული მაგალითები
სერიული სქემები ჩვეულებრივია ყოველდღიურ ცხოვრებაში. მაგალითები მოიცავს საშობაო ან სადღესასწაულო შუქების ზოგიერთ ტიპს. კიდევ ერთი საერთო მაგალითია სინათლის შეცვლა. გარდა ამისა, კომპიუტერები, ტელევიზორები და სხვა საყოფაცხოვრებო ელექტრონული მოწყობილობები მუშაობს სერიული წრის კონცეფციის საშუალებით.
Რჩევები
სერიულ წრეში, ამპერაცია ან ამპლიტუდა მიმდინარე რჩება მუდმივი და მისი გამოანგარიშება შესაძლებელია ომის კანონის გამოყენებითV = I / Rხოლო ძაბვა ეცემა თითოეულ რეზისტორზე, რომლის შეჯამება შესაძლებელია მთლიანი წინააღმდეგობის მისაღებად. ამის საპირისპიროდ, პარალელურ წრეში, მიმდინარე ამპლიტუდა იცვლება განშტოების რეზისტორებზე, ხოლო ძაბვა მუდმივი რჩება.
Amperage (ან Amps) სერიული წრეში
თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ ამპლიტუდა ამპერებში ან ამპერებში მოცემული ცვლადი A სერიის წრეში, აჯამებს წინააღმდეგობას წრეში თითოეულ რეზისტორზე, როგორცრდა შემაჯამებელი ძაბვის ვარდნა როგორცვ, შემდეგ გადავწყვიტე I განტოლებაშიV = I / Rრომელშიცვარის ბატარეის ძაბვა ვოლტებში,მეაქტუალურია დარარის რეზისტორების მთლიანი წინააღმდეგობა ომებში (Ω). ძაბვის ვარდნა ტოლი უნდა იყოს ბატარეის ძაბვის სერიულ წრეში.
განტოლებაV = I / R, რომელიც ცნობილია როგორც ომის კანონი, ასევე შეესაბამება სიმძლავრის თითოეულ რეზისტორს. მიმდინარე დინება მთელ რიგ წრეში მუდმივია, რაც ნიშნავს, რომ იგი ერთსა და იმავე რეზისტორში იგივეა. თქვენ შეგიძლიათ გამოანგარიშოთ ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე ომის კანონის გამოყენებით. სერია, ბატარეების ძაბვა იზრდება, რაც ნიშნავს, რომ ისინი უფრო მოკლე დროში გასტანს, ვიდრე პარალელურად.
სერიის წრიული სქემა და ფორმულა
•••საიდ ჰუსეინ ათერი
ზემოხსენებულ წრეში თითოეული რეზისტორი (აღნიშნულია ზიგ-ზაგის ხაზებით) უკავშირდება ძაბვის წყაროს, ბატარეას (აღინიშნება + და - გათიშული ხაზების მიმდებარე), სერიულად. მიმდინარე მიედინება ერთი მიმართულებით და მუდმივი რჩება წრის თითოეულ ნაწილში.
თუ თითოეული რეზისტორი შეაჯამებთ, მიიღებთ მთლიან წინააღმდეგობას 18 Ω (ომი, სადაც ომი არის წინააღმდეგობის საზომი). ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოანგარიშოთ მიმდინარეობაV = I / Rრომელშიცრარის 18 Ω დავარის 9 ვ, რომ მივიღო I მიმდინარეობა 162 A (amps).
კონდენსატორები და ინდუქტორები
სერიულ წრეში შეგიძლიათ დააკავშიროთ კონდენსატორი მოცულობითგდა დროთა განმავლობაში დააკისროს. ამ სიტუაციაში, დიაგრამაზე დინება იზომება, როგორც
I = \ frac {V} {R} e ^ {- t / (RC)}
რომელშიცვარის ვოლტებში,რომებშია,გფარადებშია,ტარის დრო წამებში დამეარის ამპერებში. Აქეეხება ეილერის მუდმივასე.
სერიული წრის მთლიანი ტევადობა მოცემულია
\ frac {1} {C_ {total}} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + ...
რომელშიც თითოეული ცალკეული კონდენსატორის ინვერსია ჯამდება მარჯვენა მხარეს (1 / გ1, 1 / გ2და ა.შ.). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მთლიანი სიმძლავრის ინვერსია თითოეული კონდენსატორის ინდივიდუალური ინვერსიის ჯამია. რაც დრო იზრდება, კონდენსატორის მუხტი შენდება და მიმდინარეობს შენელდება და უახლოვდება, მაგრამ სრულად არასოდეს აღწევს ნულს.
ანალოგიურად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ინდუქტორი, რომ გაზომოთ დინება
I = \ frac {V} {R} e ^ {- tR / L}
რომელშიც მთლიანი ინდუქცია L არის ინდივიდუალური ინდუქტორების ინდუქციური ინდუქციური მნიშვნელობების ჯამი, რომელიც იზომება ჰენრიზში. როდესაც სერიული წრე აშენებს მუხტს, როგორც მიმდინარე მიედინება, ინდუქტორი, მავთულის ხვია, რომელიც ჩვეულებრივ გარს ეკიდება მაგნიტურ ბირთვს, წარმოქმნის მაგნიტურ ველს დენის ნაკადის საპასუხოდ. მათი გამოყენება შესაძლებელია ფილტრებსა და ოსილატორებში,
სერია vs. პარალელური სქემები
პარალელურად სქემებთან ურთიერთობისას, რომელშიც მიმდინარე ფილიალები წრეების სხვადასხვა ნაწილში ხდება, გამოთვლები "გადაატრიალებენ". ნაცვლად იმისა, რომ განისაზღვროს საერთო წინააღმდეგობა, როგორც ინდივიდუალური წინააღმდეგობების ჯამი, მოცემულია მთლიანი წინააღმდეგობა ავტორი
\ frac {1} {R_ {total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + ...
(სერიული წრის მთლიანი ტევადობის გაანგარიშების იგივე გზა).
ძაბვა და არა მიმდინარე, მუდმივია მთელ წრეში. მთლიანი პარალელური წრის მიმდინარე ტოლია თითოეული ფილიალის დენის ჯამისა. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ როგორც დენის, ასევე ძაბვის ომის კანონის გამოყენებით (V = I / R).
•••საიდ ჰუსეინ ათერი
ზემოთ პარალელურ წრეში მთლიანი წინააღმდეგობა მოცემული იქნება შემდეგი ოთხი ნაბიჯით:
- 1 / რსულ= 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
- 1 / რსულ = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
- 1 / რსულ = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
- 1 / რსულ = 29/20 Ω
- რსულ = 20/29 Ω ან დაახლოებით .69 Ω
ზემოაღნიშნულ გაანგარიშებაში გაითვალისწინეთ, რომ მე –5 ნაბიჯს მხოლოდ 4 – დან შეგიძლიათ მიაღწიოთ, როდესაც მარცხენა მხარეს მხოლოდ ერთი ტერმინია (1 / რსულ ) და მხოლოდ ერთი ტერმინი მარჯვენა მხარეს (29/20 Ω).
ანალოგიურად, მთლიანი ტევადობა პარალელურ წრეში არის უბრალოდ თითოეული ინდივიდუალური კონდენსატორის ჯამი და მთლიანი ინდუქცია ასევე მოცემულია შებრუნებული ურთიერთობით (1 / ლსულ = 1 / ლ1 + 1 / ლ2 + … ).
პირდაპირი მიმდინარე vs. ალტერნატიული მიმდინარე
სქემებში, მიმდინარეობა შეიძლება მუდმივად იმოძრაოს, როგორც ეს ხდება პირდაპირი დენის (DC) შემთხვევაში, ან იცვლება ტალღის მსგავსი ფორმით, ალტერნატიული დენის წრეებში (AC). AC წრეში, მიმდინარე ცვლილებები წრეში დადებით და უარყოფით მიმართულებას შორის.
ბრიტანელმა ფიზიკოსმა მაიკლ ფარადეიმ აჩვენა DC დინების სიმძლავრე დინამო ელექტრო გენერატორთან ერთად 1832 წელს, მაგრამ მას არ შეეძლო მისი სიმძლავრის გადაცემა დიდ მანძილებზე და DC ძაბვა საჭირო იყო რთული სქემები.
როდესაც სერბი-ამერიკელმა ფიზიკოსმა ნიკოლა ტესლამ შექმნა ინდუქციური ძრავა AC დენის გამოყენებით 1887 წელს, მან აჩვენა, თუ როგორ ადვილად გადაეცემა დიდ მანძილებზე და შეიძლება გარდაიქმნას მაღალ და დაბალ მნიშვნელობებს შორის ტრანსფორმატორის გამოყენებით, მოწყობილობის შესაცვლელად ვოლტაჟი. საკმაოდ მალე, მე -20 საუკუნის შინამეურნეობების მთელს ამერიკაში დაიწყო DC დენის შეწყვეტა AC– ს სასარგებლოდ.
დღესდღეობით, ელექტრონული მოწყობილობები საჭიროების შემთხვევაში იყენებენ როგორც AC- ს, ასევე DC- ს. DC დინებები გამოიყენება ნახევარგამტარებით უფრო მცირე მოწყობილობებისთვის, რომელთა ჩართვა და გამორთვა მხოლოდ საჭიროა, მაგალითად, ლეპტოპები და მობილური ტელეფონები. AC ძაბვა გადაიტანება გრძელი მავთულხლართებით, სანამ იგი გადაიქცევა DC– ზე, გამწმენდის ან დიოდის გამოყენებით, ამ აპარატების გასათავისუფლებლად, როგორიცაა ნათურები და ელემენტები.
