Serijska vezja povezujejo upore tako, da tok, merjen z amplitudo ali jakostjo toka, sledi eni poti v vezju in ostane ves čas konstanten. Tok teče v nasprotni smeri elektronov skozi vsak upor, ki ovira pretok elektronov, enega za drugim v eni smeri od pozitivnega konca akumulatorja do negativno. Ni zunanjih vej ali poti, po katerih bi lahko potoval tok, kot bi bil v vzporednem krogu.
Primeri serijskih vezij
Serijska vezja so pogosta v vsakdanjem življenju. Primeri vključujejo nekatere vrste božičnih ali prazničnih lučk. Drug pogost primer je stikalo za luč. Poleg tega računalniki, televizorji in druge gospodinjske elektronske naprave delujejo po konceptu serijskega vezja.
Nasveti
V zaporednem vezju ostane jakost ali amplituda toka konstantna in jo je mogoče izračunati z uporabo Ohmovega zakonaV = I / Rmedtem ko napetost pada na vsakem uporu, ki ga lahko seštejemo, da dobimo skupni upor. Nasprotno pa se v vzporednem vezju amplituda toka spreminja po razvejanih uporih, medtem ko napetost ostane konstantna.
Amperaža (ali amperi) v serijskem vezju
Amplitudo serijskega vezja v amperih ali amperih, ki jo določa spremenljivka A, lahko izračunate tako, da upor na vsakem uporu v vezju seštejeteRin seštevanje napetostnih padcev kotV, nato reševanje za I v enačbiV = I / Rv kateriVje napetost baterije v voltih,jazje trenutno inRje skupna upornost uporov v ohmih (Ω). Padec napetosti mora biti enak napetosti akumulatorja v zaporednem vezju.
EnačbaV = I / R, znan kot Ohmov zakon, velja tudi za vsak upor v vezju. Tok toka skozi serijsko vezje je konstanten, kar pomeni, da je na vsakem uporu enak. Padec napetosti na vsakem uporu lahko izračunate z uporabo Ohmovega zakona. V zaporedju se napetost baterij poveča, kar pomeni, da zdržijo krajši čas, kot če bi bili vzporedni.
Diagram in formula serije
•••Syed Hussain Ather
V zgornjem vezju je vsak upor (označen s cik-cak črtami) zaporedno priključen na vir napetosti, baterijo (označeno z + in - obkroža odklopljene vodnike). Tok teče v eno smer in ostane konstanten na vsakem delu vezja.
Če bi povzeli vsak upor, bi dobili skupni upor 18 Ω (ohmi, kjer je ohm merilo upora). To pomeni, da lahko s pomočjo izračunate tokV = I / Rv kateriRje 18 Ω inVje 9 V, da dobimo tok I 162 A (ampere).
Kondenzatorji in induktorji
V serijsko vezje lahko priključite kondenzator s kapacitivnostjoCin naj se sčasoma polni. V tem primeru se tok v tokokrogu meri kot
I = \ frac {V} {R} e ^ {- t / (RC)}
v kateriVje v voltih,Rje v ohmih,Cje v Faradsu,tje čas v sekundah injazje v amperih. Tukajese nanaša na Eulerjevo konstantoe.
Skupna kapacitivnost serijskega vezja je podana z
\ frac {1} {C_ {skupaj}} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + ...
pri katerem je na desni strani povzeta inverzna vrednost vsakega posameznega kondenzatorja (1 / C1, 1 / C2itd.). Z drugimi besedami, inverzna celotna kapacitivnost je vsota posameznih inverz vsakega kondenzatorja. S časom se naboj na kondenzatorju povečuje in tok se upočasni in približa, vendar nikoli ne doseže nič.
Podobno lahko za merjenje toka uporabite induktor
I = \ frac {V} {R} e ^ {- tR / L}
pri čemer je celotna induktivnost L vsota vrednosti induktivnosti posameznih induktorjev, izmerjenih v Henriesu. Ko zaporedno vezje gradi tok, ko tok teče, induktor, tuljava žice, ki običajno obdaja magnetno jedro, ustvari magnetno polje kot odziv na tok toka. Uporabljajo se lahko v filtrih in oscilatorjih,
Serija vs. Vzporedna vezja
Pri vzporednih vezjih, pri katerih se tok veje skozi različne dele vezij, izračuni so "obrnjeni." Namesto da se skupni upor določi kot vsota posameznih uporov, je podan skupni upor avtor
\ frac {1} {R_ {skupaj}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + ...
(enak način izračuna skupne kapacitivnosti serijskega vezja).
Napetost, ne tok, je v celotnem vezju konstantna. Skupni tok vzporednega vezja je enak vsoti toka na vsaki veji. Tako tok kot napetost lahko izračunate po Ohmovem zakonu (V = I / R).
•••Syed Hussain Ather
V vzporednem vezju zgoraj bi skupni upor podali naslednji štirje koraki:
- 1 / Rskupaj= 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
- 1 / Rskupaj = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
- 1 / Rskupaj = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
- 1 / Rskupaj = 29/20 Ω
- Rskupaj = 20/29 Ω ali približno, 69 Ω
Pri zgornjem izračunu upoštevajte, da lahko korak 5 dosežete le iz koraka 4, če je na levi strani le en izraz (1 / Rskupaj ) in samo en izraz na desni strani (29/20 Ω).
Prav tako je celotna kapacitivnost v vzporednem vezju preprosto vsota vsakega posameznega kondenzatorja, celotna induktivnost pa je podana tudi z obratnim razmerjem (1 / Lskupaj = 1 / L1 + 1 / L2 + … ).
Enosmerni tok vs. Izmenični tok
V tokokrogih lahko tok neprekinjeno teče, kot je to pri enosmernem toku (DC), ali niha v valovnem vzorcu v tokokrogih izmeničnega toka (AC). V izmeničnem krogu se tok spreminja med pozitivno in negativno smerjo v tokokrogu.
Britanski fizik Michael Faraday je v dinamskem električnem generatorju demonstriral moč enosmernih tokov 1832, vendar njegove moči ni mogel oddajati na velike razdalje in enosmerne napetosti so se zahtevale zapleteno vezja.
Ko je srbsko-ameriški fizik Nikola Tesla leta 1887 ustvaril asinhronski motor z izmeničnim tokom, je dokazal, kako enostavno prenašajo na velike razdalje in jih je mogoče pretvoriti med visoke in nizke vrednosti s pomočjo transformatorjev, naprave, ki se uporablja za spreminjanje Napetost. Kmalu je na prelomu gospodinjstev 20. stoletja po Ameriki začelo ukinjati enosmerni tok v korist izmeničnega toka.
Dandanes elektronske naprave po potrebi uporabljajo tako izmenični kot enosmerni tok. Enosmerni tokovi se uporabljajo s polprevodniki za manjše naprave, ki jih je treba samo vklopiti in izklopiti, kot so prenosniki in mobilni telefoni. AC napetost se prenaša skozi dolge žice, preden se z usmernikom ali diodo pretvori v enosmerni tok za napajanje teh naprav, kot so žarnice in baterije.