•••Seyit Hüseyin Ather
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Yukarıdaki paralel devre şemasında, her bir direncin dirençleri toplanarak ve bu konfigürasyonda akımdan hangi voltajın kaynaklandığını belirleyerek voltaj düşüşü bulunabilir. Bu paralel devre örnekleri, farklı dallardaki akım ve gerilim kavramlarını göstermektedir.
Paralel devre şemasında,VoltajParalel devrede bir direnç boyunca düşme, paralel devrenin her dalındaki tüm dirençlerde aynıdır. Volt cinsinden ifade edilen voltaj, devreyi çalıştıran elektromotor kuvveti veya potansiyel farkı ölçer.
Bilinen miktarda bir devreniz olduğundamevcut, elektrik yükünün akışı, paralel devre şemalarındaki voltaj düşüşünü şu şekilde hesaplayabilirsiniz:
- Kombineyi belirledirençveya paralel dirençlerin yük akışına muhalefet. Onları şöyle özetle1/RToplam = 1/R1 + 1/R2... her direnç için. Yukarıdaki paralel devre için toplam direnç şu şekilde bulunabilir:
- 1/RToplam = 1/5 Ω + 1/6 Ω+ 1/10 Ω
- 1/RToplam = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
- 1/RToplam = 14/30 Ω
- $Toplam = 30/14 Ω = 15/7 Ω
- 1/RToplam = 1/5 Ω + 1/6 Ω+ 1/10 Ω
- Gerilim düşüşünü elde etmek için akımı toplam dirençle çarpın.Ohm Yasası V = IR. Bu, tüm paralel devre ve paralel devredeki her bir direnç boyunca voltaj düşüşüne eşittir. Bu örnek için voltaj düşüşü verilmiştir.V = 5 A x 15/7 Ω = 75/7 V.
Bu denklem çözme yöntemi işe yarar, çünkü paralel bir devrede herhangi bir noktaya giren akım, çıkan akıma eşit olmalıdır. Bu nedeniyle oluşurKirchhoff'un mevcut yasası"Bir noktada buluşan iletkenler ağındaki akımların cebirsel toplamı sıfırdır." Paralel devre hesaplayıcısı, paralel devrenin dallarında bu yasadan yararlanır.
Paralel devrenin üç koluna giren akımı karşılaştırırsak, dallardan çıkan toplam akıma eşit olmalıdır. Gerilim düşümü paralel olarak her dirençte sabit kaldığından, bu gerilim düşümü, toplam direnci elde etmek için her direncin direncini toplayın ve bundan voltajı belirleyin değer. Paralel devre örnekleri bunu göstermektedir.
Seri Devrede Gerilim Düşüşü
•••Seyit Hüseyin Ather
Öte yandan, bir seri devrede, bir seri devrede akımın baştan sona sabit olduğunu bilerek her dirençteki voltaj düşüşünü hesaplayabilirsiniz. Bu, voltaj düşüşünün her dirençte farklı olduğu ve Ohm Yasasına göre dirence bağlı olduğu anlamına gelir.V = IR. Yukarıdaki örnekte, her bir dirençteki voltaj düşüşü:
V_1=R_1I=3\times 3 = 9\text{ V}\\ V_2=R_2I=10\times 3 = 30\text{ V}\\ V_3=R_3I=5\times 3 = 15\text{ V}
Her bir voltaj düşüşünün toplamı, seri devredeki pilin voltajına eşit olmalıdır. Bu, pilimizin voltajına sahip olduğu anlamına gelir.54 V
Bu denklem çözme yöntemi işe yarar, çünkü seri olarak düzenlenmiş tüm dirençlere giren voltaj düşüşleri, seri devrenin toplam voltajına eşit olmalıdır. Bu nedeniyle oluşurKirchhoff'un voltaj yasası, "herhangi bir kapalı döngü etrafındaki potansiyel farkların (voltajların) yönlendirilmiş toplamı sıfırdır." Bunun anlamı, Kapalı bir seri devrede herhangi bir noktada, her bir direnç üzerindeki voltaj düşüşleri toplam voltajın toplamı olmalıdır. devre. Seri devrede akım sabit olduğundan, voltaj düşüşleri her direnç arasında farklılık göstermelidir.
paralel vs. Seri Devreler
Paralel bir devrede, tüm devre bileşenleri devre üzerindeki aynı noktalar arasında bağlanır. Bu onlara, akımın her dal arasında bölündüğü ancak her daldaki voltaj düşüşünün aynı kaldığı dallanma yapılarını verir. Her direncin toplamı, her direncin tersini temel alan toplam direnç verir (1/RToplam = 1/R1 + 1/R2 ...her direnç için).
Seri bir devrede, aksine, akımın akması için yalnızca bir yol vardır. Bu, akımın boyunca sabit kaldığı ve bunun yerine voltaj düşüşlerinin her direnç arasında farklılık gösterdiği anlamına gelir. Her direncin toplamı, doğrusal olarak toplandığında toplam direnç verir ($Toplam = R1 + R2 ...her direnç için).
Seri-Paralel devreler
Herhangi bir devredeki herhangi bir nokta veya döngü için her iki Kirchhoff yasasını kullanabilir ve bunları voltaj ve akımı belirlemek için uygulayabilirsiniz. Kirchhoff yasaları, seri ve paralel olarak devrenin doğasının bu kadar basit olmayabileceği durumlarda size akım ve voltajı belirleme yöntemi verir.
Genel olarak, hem seri hem de paralel bileşenlere sahip devreler için devrenin tek tek parçalarını seri veya paralel olarak ele alabilir ve bunları buna göre birleştirebilirsiniz.
Bu karmaşık seri-paralel devreler birden fazla yolla çözülebilir. Parçalarını paralel veya seri olarak ele almak bir yöntemdir. Bir denklem sistemi kullanan genelleştirilmiş çözümleri belirlemek için Kirchhoff yasalarını kullanmak başka bir yöntemdir. Bir seri-paralel devre hesaplayıcısı, devrelerin farklı doğasını hesaba katacaktır.
•••Seyit Hüseyin Ather
Yukarıdaki örnekte, mevcut çıkış noktası A, mevcut çıkış noktası A'ya eşit olmalıdır. Bu, şunları yazabileceğiniz anlamına gelir:
(1). I_1=I_2+I_3\text{ veya }I_1-I_2-I_3=0
Üst döngüye kapalı bir seri devre gibi davranırsanız ve Ohm Yasasını karşılık gelen dirençle kullanarak her dirençteki voltaj düşüşünü ele alırsanız, şunu yazabilirsiniz:
(2). V_1-R_1I_1-R_2I_2=0
ve aynısını alt döngü için yaparak, akım yönündeki her voltaj düşüşünü akıma ve yazma direncine bağlı olarak ele alabilirsiniz:
(3). V_1+V_2+R_3I_3-R_2I_2=0
Bu size çeşitli şekillerde çözülebilecek üç denklem verir. (1) - (3) denklemlerinin her birini, gerilim bir tarafta, akım ve direnç diğer tarafta olacak şekilde yeniden yazabilirsiniz. Bu şekilde, üç denklemi üç değişkene bağımlı olarak ele alabilirsiniz.1, BEN2 ve ben3, R kombinasyonlarının katsayıları ile1, R2 ve R3.
\begin{hizalanmış}&(1). I_1-I_2-I_3=0\\ &(2). R_1I_1+R_2I_2+0\times I_3=V_1\\ &(3). 0\times I_1+R_2I_2-R_3I_3=V_1+V_2\end{hizalı}
Bu üç denklem, devredeki her noktadaki voltajın bir şekilde akıma ve dirence nasıl bağlı olduğunu gösterir. Kirchhoff yasalarını hatırlarsanız, devre problemlerine bu genelleştirilmiş çözümleri oluşturabilir ve bunları çözmek için matris gösterimini kullanabilirsiniz. Bu şekilde, üçüncüsünü çözmek için iki niceliğin (voltaj, akım, direnç arasında) değerlerini takabilirsiniz.