Kaip apskaičiuoti amperą serijos grandinėje

Nuoseklios grandinės sujungia rezistorius taip, kad srovė, išmatuota pagal amplitudę arba srovę, eina vienu grandinės keliu ir išlieka pastovi. Per kiekvieną rezistorių srovė teka priešinga elektronų kryptimi, o tai trukdo srautui elektronų, vienas po kito viena kryptimi nuo teigiamo akumuliatoriaus galo iki neigiamas. Nėra jokių išorinių šakų ar takų, kuriais srovė galėtų judėti, kaip būtų lygiagrečioje grandinėje.

Serijinės grandinės yra įprastos kasdieniame gyvenime. Pavyzdžiai gali būti kai kurios kalėdinių ar šventinių žiburių rūšys. Kitas dažnas pavyzdys yra šviesos jungiklis. Be to, kompiuteriai, televizoriai ir kiti buitiniai elektroniniai prietaisai veikia pagal nuosekliosios grandinės koncepciją.

• ​Nuoseklioje grandinėje srovės srovė arba amplitudė išlieka pastovi ir ją galima apskaičiuoti naudojant Omo dėsnįV = I / Ro įtampa krinta ant kiekvieno rezistoriaus, kurį galima susumuoti, norint gauti bendrą pasipriešinimą. Priešingai, lygiagrečioje grandinėje srovės amplitudė kinta išsišakojančiuose rezistoriuose, o įtampa išlieka pastovi.​

Galite apskaičiuoti serijos grandinės amplitudę, išreikštą amperais arba amperais, pateiktu kintamuoju A, susumuodami kiekvieno grandinės rezistoriaus varžą kaipRir apibendrinant įtampos kritimus kaipV, tada sprendžiant I lygtyjeV = I / RkuriameVyra akumuliatoriaus įtampa voltais,Ašyra dabartinis, irRyra bendra rezistorių varža omais (Ω). Įtampos kritimas turėtų būti lygus nuoseklios grandinės akumuliatoriaus įtampai.

LygtisV = I / R, žinomas kaip Ohmo dėsnis, taip pat galioja kiekviename grandinės rezistoriuje. Srovės srautas serijinėje grandinėje yra pastovus, o tai reiškia, kad jis yra vienodas kiekviename rezistoriuje. Kiekvieno rezistoriaus įtampos kritimą galite apskaičiuoti naudodami Ohmo dėsnį. Nuosekliai akumuliatorių įtampa yra padidinta, o tai reiškia, kad jie tarnauja trumpiau nei lygiagrečiai.

•••Syedas Hussainas Atheris

Pirmiau pateiktoje grandinėje kiekvienas rezistorius (žymimas zigzaginėmis linijomis) nuosekliai sujungtas su įtampos šaltiniu - akumuliatoriumi (žymimas atjungtas linijas supančiais + ir - ženklais). Srovė teka viena kryptimi ir išlieka pastovi kiekvienoje grandinės dalyje.

Jei susumuotumėte kiekvieną rezistorių, gautumėte bendrą 18 Ω varžą (omai, kur omas yra atsparumo matas). Tai reiškia, kad galite apskaičiuoti srovę naudodamiV = I / RkuriameRyra 18 Ω irVyra 9 V, kad gautumėte 162 A (amperų) srovę I.

Nuoseklioje grandinėje galite prijungti kondensatorių su talpaCir leiskite jam laikui bėgant įkrauti. Esant tokiai situacijai, srovė visoje grandinėje matuojama kaip

kuriameVyra voltais,Ryra omais,Cyra Faraduose,tyra laikas sekundėmis irAšyra stiprintuvuose. Čiaereiškia Eulerio konstantąe​.

Visą nuosekliosios grandinės talpą nurodo

kurioje kiekvieno individualaus kondensatoriaus atvirkštinė vertė yra susumuota dešinėje pusėje (1 / C​​₁​, ​1 / C​​₂ir pan.). Kitaip tariant, atvirkštinė visos talpos vertė yra kiekvieno kondensatoriaus atskirų inversių suma. Laikui bėgant, kondensatoriaus krūvis kaupiasi, o srovė lėtėja ir artėja, bet niekada iki galo nepasiekia nulio.

Panašiai galite naudoti induktorių matuoti srovę

kurioje bendras induktyvumas L yra atskirų induktorių induktyvumo verčių suma, išmatuota Henris. Kai nuoseklioji grandinė sukuria krūvį, srovei tekant, induktorius, vielos ritė, kuri paprastai supa magnetinę šerdį, atsako į srovės srautą sukuria magnetinį lauką. Jie gali būti naudojami filtruose ir osciliatoriuose,

Nagrinėjant lygiagrečiai veikiančias grandines, kuriose srovė išsišakoja per skirtingas grandinių dalis, atliekami skaičiavimai yra „apversti“. Užuot nustatius bendrą pasipriešinimą kaip atskirų varžų sumą, nurodomas visas atsparumas pateikė

(tas pats būdas apskaičiuoti bendrą serijinės grandinės talpą).

Įtampa, o ne srovė, yra nuolatinė visoje grandinėje. Bendra lygiagrečios grandinės srovė lygi kiekvienos šakos srovės sumai. Ir srovę, ir įtampą galite apskaičiuoti naudodami Ohmo įstatymą (V = I / R​).

•••Syedas Hussainas Atheris

Aukščiau esančioje lygiagrečioje grandinėje bendras atsparumas būtų pateiktas šiais keturiais žingsniais:

1. ​1 / R_viso= 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
2. ​1 / R_viso​ = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
3. ​1 / R_viso​ = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
4. ​1 / R_viso​ = 29/20 Ω
   
5. ​R​_​viso​ = 20/29 Ω arba apie .69 Ω

Atlikdami pirmiau pateiktą skaičiavimą, atkreipkite dėmesį, kad 5 žingsnį galite pasiekti tik nuo 4 žingsnio, kai kairėje pusėje yra tik vienas terminas (1 / R_viso ) ir tik vienas terminas dešinėje (29/20 Ω).

Panašiai bendra talpa lygiagrečioje grandinėje yra tiesiog kiekvieno atskiro kondensatoriaus suma, o bendrą induktyvumą taip pat pateikia atvirkštinis ryšys (1 / L​​viso​ ​= 1 / l​​1​ ​+ 1 / L​​2​ ​+ …​ ).

Grandinėse srovė gali arba nuolat tekėti, kaip yra nuolatinės srovės (DC) atveju, arba kisti kintamosios srovės grandinėse (kintamosios srovės grandinėse). Kintamosios srovės grandinėje srovė keičiasi tarp teigiamos ir neigiamos grandinės krypties.

Didžiosios Britanijos fizikas Michaelas Faraday pademonstravo nuolatinių srovių galią su dinaminiu elektros generatoriumi 1832 m., Tačiau jis negalėjo perduoti galios dideliais atstumais, o nuolatinės įtampos reikalavo sudėtinga grandinės.

Kai 1887 m. Serbų ir amerikiečių fizikas Nikola Tesla sukūrė kintamosios srovės asinchroninį variklį, jis parodė, kaip lengvai perduodama dideliais atstumais ir gali būti konvertuojama tarp didelių ir mažų verčių naudojant transformatorius, prietaisą, naudojamą keistis Įtampa. Pakankamai greitai, apie 20 amžiaus pradžią, namų ūkiai visoje Amerikoje pradėjo nutraukti nuolatinės srovės naudojimą kintamosios srovės naudai.

Šiuo metu elektroniniai prietaisai prireikus naudoja tiek kintamą, tiek nuolatinę srovę. Nuolatinės srovės yra naudojamos su puslaidininkiais mažesniems įrenginiams, kuriuos reikia tik įjungti ir išjungti, pavyzdžiui, nešiojamiesiems kompiuteriams ir mobiliesiems telefonams. Kintamosios srovės įtampa perduodama ilgais laidais, prieš ją paverčiant nuolatine, naudojant lygintuvą ar diodą, kad maitintų šiuos prietaisus, pavyzdžiui, lemputes ir baterijas.