როგორ გამოვთვალოთ ძაბვის ვარდნა რეზისტორის გასწვრივ პარალელურ წრეში

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ზემოთ მოცემულ პარალელურ წრიულ დიაგრამაზე, ძაბვის ვარდნა შეგიძლიათ იხილოთ თითოეული რეზისტორის წინააღმდეგობების ჯამით და განსაზღვროთ, თუ რა ძაბვა გამოდის ამ კონფიგურაციაში დენისგან. ეს პარალელური წრიული მაგალითები ასახავს სხვადასხვა ფილიალებში მიმდინარე და ძაბვის ცნებებს.

პარალელური წრიული დიაგრამაზე,ვოლტაჟიპარალელური წრეში რეზისტორის გადაადგილება იგივეა, რაც პარალელური წრის თითოეული ფილიალის ყველა რეზისტორში. ვოლტებში გამოხატული ძაბვა ზომავს ელექტროძრავის ძალას ან პოტენციურ სხვაობას, რომელიც მუშაობს წრეში.

როდესაც თქვენ გაქვთ წრე, რომლის ცნობილი რაოდენობაამიმდინარე, ელექტრული მუხტის ნაკადი, შეგიძლიათ გამოანგარიშოთ ძაბვის ვარდნა პარალელური სქემის სქემებით:

1. განსაზღვრეთ კომბინირებულიწინააღმდეგობაან პარალელური რეზისტორების მუხტის ნაკადის წინააღმდეგობა. შეაჯამეთ ისინი1 / რ_სულ = 1 / რ₁ + 1 / რ₂... თითოეული რეზისტორისთვის. ზემოხსენებული პარალელური წრისთვის მთლიანი წინააღმდეგობა შეიძლება მოიძებნოს:
   1. ​1 / რ_სულ = 1/5 Ω + 1/6 Ω+ 1/10 Ω​
      
   2. ​1 / რ_სულ = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω​
      
   3. ​1 / რ_სულ = 14/30 Ω​
      
   4. ​რ_სულ = ​30/14 Ω = 15/7 ​Ω​
2. გავამრავლოთ მიმდინარე საერთო წინააღმდეგობაზე, ძაბვის ვარდნის მისაღებად, შესაბამისადომის კანონი​ ​V = IR. ეს უდრის ძაბვის ვარდნას მთელ პარალელურ წრეზე და პარალელურ წრეში თითოეულ რეზისტორზე. ამ მაგალითისთვის მოცემულია ძაბვის ვარდნაV = 5 A x 15/7 Ω = 75/7 ვ.​

განტოლებების ამოხსნის ეს მეთოდი მუშაობს, რადგან პარალელურ წრეში ნებისმიერ წერტილში შესული მიმდინარეობა ტოლი უნდა იყოს მიმდინარე გამოსასვლელიდან. ეს ხდება იმის გამოკირხოფის მოქმედი კანონი, სადაც ნათქვამია "ალგებრული ჯამი დირიჟორების ქსელში მიმდინარე წერტილებზე ნულოვანია". პარალელური წრიული კალკულატორი გამოიყენებს ამ კანონს პარალელური წრის ფილიალებში.

თუ შევადარებთ პარალელური წრის სამ ფილიალში შესულ დენადობას, ეს ტოლი უნდა იყოს ტოტებიდან გამოსული საერთო დენისა. მას შემდეგ, რაც ძაბვის ვარდნა მუდმივი რჩება თითოეულ რეზისტორში პარალელურად, ამ ძაბვის ვარდნა, შეგიძლიათ შეაჯამეთ თითოეული რეზისტორის წინააღმდეგობა, რომ მიიღოთ მთლიანი წინააღმდეგობა და განსაზღვროთ ძაბვა ღირებულება ამას გვაჩვენებს პარალელური წრიული მაგალითები.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

მეორეს მხრივ, სერიულ წრეში შეგიძლიათ გამოთვალოთ ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე იმის ცოდნით, რომ სერიული წრეში, მიმდინარეობა მუდმივია. ეს ნიშნავს, რომ ძაბვის ვარდნა განსხვავდება თითოეული რეზისტორის მასშტაბით და დამოკიდებულია წინააღმდეგობაზე ომის კანონის შესაბამისადV = IR. ზემოთ მოყვანილ მაგალითში ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე არის:

თითოეული ძაბვის ვარდნის ჯამი ტოლი უნდა იყოს ბატარეის ძაბვის სერიულ წრეში. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენს ბატარეას აქვს ძაბვა54 ვ.​

განტოლებების ამოხსნის ეს მეთოდი მუშაობს, რადგან ძაბვის ვარდნა სერიულად განლაგებულ ყველა რეზისტორში შედის უნდა შეაჯამოს სერიული წრეების საერთო ძაბვას. ეს ხდება იმის გამოკირხოფის ძაბვის კანონი, სადაც ნათქვამია "ნებისმიერი დახურული ციკლის გარშემო პოტენციური განსხვავებების (ძაბვების) მიმართული ჯამი ნულოვანია". ეს ნიშნავს, რომ, დახურული სერიის რომელიმე მოცემულ წერტილში, ძაბვის ვარდნა თითოეულ რეზისტორზე უნდა შეადგენდეს მთლიანი ძაბვის ძაბვას წრე რადგან სერია წრეში მუდმივია, ძაბვის ვარდნა უნდა განსხვავდებოდეს თითოეულ რეზისტორში.

პარალელურ წრეში ჩართვის ყველა კომპონენტი უკავშირდება წრეზე ერთსა და იმავე წერტილებს შორის. ეს მათ აძლევს მათი განშტოების სტრუქტურას, რომელშიც მიმდინარეობა იყოფა თითოეულ ფილიალში, მაგრამ ძაბვის ვარდნა თითოეულ განშტოებაზე იგივე რჩება. თითოეული რეზისტორის ჯამი იძლევა მთლიან წინააღმდეგობას, თითოეული რეზისტენტობის ინვერსიის საფუძველზე (1 / რ_სულ = 1 / რ₁ + 1 / რ₂ ...თითოეული რეზისტორისთვის).

სერიული წრეში, პირიქით, დენიდან მხოლოდ ერთი გზა არსებობს. ეს ნიშნავს, რომ მიმდინარეობა მუდმივი რჩება მთელს და, ამის ნაცვლად, ძაბვის ვარდნა განსხვავდება თითოეული რეზისტორისგან. თითოეული რეზისტორის ჯამი იძლევა მთლიან წინააღმდეგობას ხაზოვანი შეჯამებისას (რ_სულ = რ₁ + რ₂ ...თითოეული რეზისტორისთვის).

Kirchhoff- ის ორივე კანონი შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი წრეში ნებისმიერი წერტილისთვის ან მარყუჟისთვის და გამოიყენოთ ისინი ძაბვისა და დენის დასადგენად. Kirchhoff- ის კანონები საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ დენის და ძაბვის განსაზღვრის მეთოდი ისეთ სიტუაციებში, როდესაც მიკროსქემის ბუნება როგორც სერია და პარალელური შეიძლება არც ისე მარტივი იყოს.

საერთოდ, სქემებისთვის, რომლებსაც აქვთ სერია და პარალელური კომპონენტები, შეგიძლიათ ჩართოთ სქემის ცალკეული ნაწილები, როგორც სერია ან პარალელური და დააკავშიროთ ისინი შესაბამისად.

ეს რთული სერია-პარალელური სქემები შეიძლება გადაწყდეს ერთზე მეტი გზით. მათი ნაწილების პარალელურად ან სერიად მოპყრობა ერთ-ერთი მეთოდია. Kirchhoff- ის კანონების გამოყენება განზოგადებული ამოხსნების დასადგენად, რომლებიც იყენებენ განტოლებების სისტემას, კიდევ ერთი მეთოდია. სერია-პარალელური წრიული კალკულატორი გაითვალისწინებს სქემების განსხვავებულ ხასიათს.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

ზემოთ მოყვანილ მაგალითში, ამჟამინდელი A წერტილიდან გასვლის წერტილი უნდა ტოლი იყოს მიმდინარე A წერტილის დატოვებისა. ეს ნიშნავს, რომ შეგიძლიათ დაწეროთ:

თუ ზედა მარყუჟს დახურული სერიის მსგავსად მოპყრობთ და თითოეულ რეზისტორზე ძაბვის ვარდნას განიხილავთ ომის კანონის გამოყენებით, შესაბამისი წინააღმდეგობით, შეგიძლიათ დაწეროთ:

და იგივე გააკეთეთ ქვედა მარყუჟისთვის, შეგიძლიათ მკურნალობა ძაბვის თითოეულ ვარდნაზე დენის მიმართულებით, როგორც დამოკიდებულია დენის და წინააღმდეგობის დაწერაზე:

ეს გაძლევთ სამ განტოლებას, რომელთა გადაჭრა შესაძლებელია მრავალი გზით. შეგიძლიათ გადაწეროთ თითოეული განტოლებები (1) - (3) ისეთი, რომ ძაბვა ერთ მხარეს იყოს, ხოლო მიმდინარე და წინააღმდეგობა მეორეზე. ამ გზით, თქვენ შეგიძლიათ განიხილოთ სამი განტოლება, როგორც დამოკიდებული I სამ ცვლადზე₁, ᲛᲔ₂ და მე₃, R კომბინაციების კოეფიციენტებით₁რ₂ და რ₃.

ეს სამი განტოლება ცხადყოფს, თუ როგორ არის წნევის თითოეულ წერტილში ძაბვა დამოკიდებულია გარკვეულწილად მიმდინარეობასა და წინააღმდეგობაზე. თუ გახსოვთ კირჩოვის კანონები, შეგიძლიათ შექმნათ ამ განზოგადებული გადაწყვეტილებები წრიული პრობლემების გადასაჭრელად და გამოიყენოთ მატრიცული აღნიშვნა მათ მოსაგვარებლად. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ მიამაგროთ მნიშვნელობები ორი სიდიდისთვის (ძაბვის, დენის, წინააღმდეგობის) შორის, მესამეზე გადასაჭრელად.