Seri ve paralel bağlantı birlikte nasıl hesaplanır. Seri ve Paralel Devrelerin Direnci Nasıl Bulunur?

Sorunları çözerken, devreyi olabildiğince basit olacak şekilde dönüştürmek gelenekseldir. Bunun için başvuru eşdeğer dönüşümler. Eşdeğer dönüşümlere, bir elektrik devresi devresinin dönüştürülmemiş kısmındaki akımların ve gerilimlerin değişmeden kaldığı bir kısmının bu tür dönüşümleri denir.

Dört ana iletken bağlantısı türü vardır: seri, paralel, karışık ve köprü.

seri bağlantı

seri bağlantı- bu, akım gücünün devre boyunca aynı olduğu bir bağlantıdır. En iyi örnek seri bağlantı eski bir Noel ağacı çelengidir. Orada, ampuller birbiri ardına seri olarak bağlanır. Şimdi bir ampulün yandığını, devrenin bozulduğunu ve diğer ampullerin de söndüğünü hayal edin. Bir elemanın arızalanması, diğerlerinin kapanmasına neden olur, bu, seri bağlantının önemli bir dezavantajıdır.

Seri bağlandığında, elemanların dirençleri toplanır.

Paralel bağlantı

Paralel bağlantı- bu, devre bölümünün uçlarındaki voltajın aynı olduğu bir bağlantıdır. Paralel bağlantı en yaygın olanıdır, çünkü tüm elemanlar aynı voltaj altındadır, akım farklı dağılır ve elemanlardan biri ayrıldığında diğerleri çalışmaya devam eder.

Paralel bağlandığında, eşdeğer direnç şu şekilde bulunur:

Paralel bağlı iki direnç durumunda

Paralel bağlı üç direnç olması durumunda:

karışık bağlantı

karışık bağlantı– seri ve paralel bağlantıların birleşimi olan bir bağlantı. Eşdeğer direnci bulmak için, devrenin paralel ve seri bölümlerinin dönüşümünü değiştirerek devreyi “katlamanız” gerekir.

Önce devrenin paralel bölümü için eşdeğer direnci buluyoruz ve ardından kalan direnç R3'ü buna ekliyoruz. Dönüştürmeden sonra, eşdeğer direnç R 1 R 2 ve direnç R 3'ün seri olarak bağlandığı anlaşılmalıdır.

Böylece, iletkenlerin en ilginç ve en zor bağlantısı kalır.

Köprü devresi

Köprü bağlantı şeması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Köprü devresini çökertmek için köprünün üçgenlerinden biri eşdeğer bir yıldızla değiştirilir.

Ve R 1, R 2 ve R 3 dirençlerini buluyorlar.

Bir elektrik devresinin tek tek iletkenleri birbirine seri, paralel ve karışık olarak bağlanabilir. Bu durumda, iletkenlerin seri ve paralel bağlantısı ana bağlantı türleridir ve karışık bağlantı bunların birleşimidir.

İletkenlerin seri bağlantısı, birinci iletkenin ucu ikincinin başına bağlandığında, ikinci iletkenin ucu üçüncünün başına bağlandığında vb. Böyle bir bağlantıdır (Şekil 1).

Şekil 1. İletkenlerin seri bağlantı şeması

Birkaç seri bağlı iletkenden oluşan bir devrenin toplam direnci, tek tek iletkenlerin dirençlerinin toplamına eşittir:

R = R 1 + R 2 + R 3 + … + rn.

Geçerli açık ayrı bölümler seri devre her yerde aynıdır:

BEN 1 = BEN 2 = BEN 3 = BEN.

Video 1. İletkenlerin seri bağlantısı

Örnek 1. Şekil 2 gösterir elektrik devresi seri bağlı üç dirençten oluşan R 1 = 2ohm, R 2 = 3ohm, R 3 = 5 ohm. Voltmetre okumalarının belirlenmesi gereklidir V 1 , V 2 , V 3 ve V 4 devredeki akım 4 A ise.

Tüm devre direnci

R = R 1 + R 2 + R 3 \u003d 2 + 3 + 5 \u003d 10 ohm.

Şekil 2. Elektrik devresinin ayrı bölümlerindeki voltajları ölçmek için şema

direnişte R 1 akım aktığında, bir voltaj düşüşü olacaktır:

sen 1 = BEN × R 1=4×2=8V.

Voltmetre V 1 puan arasında dahil A Ve B, 8 V gösterecektir.

direnişte R 2 ayrıca bir voltaj düşüşü var:

sen 2 = BEN × R 2 = 4 × 3 = 12V.

Voltmetre V 2 puan arasında dahil V Ve G, 12 V gösterecektir.

Dirençte voltaj düşüşü R 3:

sen 3 = BEN × R 3 = 4 × 5 = 20 V.

Voltmetre V 3 nokta arasına dahil D Ve e, 20 V gösterecektir.

Voltmetre bir uçtan noktaya bağlanırsa A, diğer uç noktaya G, daha sonra dirençlerdeki voltaj düşüşlerinin toplamına eşit olan bu noktalar arasındaki potansiyel farkı gösterecektir. R 1 ve R 2 (8 + 12 = 20 V).

Yani voltmetre V, devre terminallerindeki voltajı ölçen ve noktalar arasında bağlanan A Ve e, bu noktalar arasındaki potansiyel farkı veya dirençlerdeki voltaj düşüşlerinin toplamını gösterecektir. R 1 , R 2 ve R 3 .

Bu, elektrik devresinin ayrı bölümlerindeki gerilim düşüşlerinin toplamının devre terminallerindeki gerilime eşit olduğunu gösterir.

Seri bağlantıda devre akımı tüm bölümlerde aynı olduğu için gerilim düşümü bu bölümün direnci ile orantılıdır.

Örnek 2 10, 15 ve 20 ohm'luk üç direnç, Şekil 3'te gösterildiği gibi seri olarak bağlanmıştır. Devredeki akım 5 A'dır. Her bir direnç üzerindeki voltaj düşüşünü belirleyin.

sen 1 = BEN × R 1 = 5 × 10 = 50 V,
sen 2 = BEN × R 2 = 5 × 15 = 75 V,
sen 3 = BEN × R 3 = 5 × 20 = 100 V.

Şekil 3. Örnek 2

Devrenin toplam voltajı, devrenin ayrı bölümlerindeki voltaj düşüşlerinin toplamına eşittir:

sen = sen 1 + sen 2 + sen 3 = 50 + 75 + 100 = 225 V.

İletkenlerin paralel bağlantısı

İletkenlerin paralel bağlantısı, tüm iletkenlerin başlangıçları bir noktaya ve iletkenlerin uçları başka bir noktaya bağlandığında böyle bir bağlantıdır (Şekil 4). Devrenin başı gerilim kaynağının bir kutbuna, sonu ise diğer kutba bağlanır.

Şekil, iletkenler paralel bağlandığında akımın geçmesi için birkaç yol olduğunu göstermektedir. Şube noktasına akan akım A, üç direncin üzerine yayılır ve bu noktadan ayrılan akımların toplamına eşittir:

BEN = BEN 1 + BEN 2 + BEN 3 .

Dallanma noktasına gelen akımlar pozitif kabul edilirse ve giden akımlar negatif ise, o zaman dallanma noktası için şunu yazabiliriz:

yani devrenin herhangi bir düğüm noktası için akımların cebirsel toplamı her zaman sıfırdır. Devredeki herhangi bir dallanma noktasındaki akımları birbirine bağlayan bu bağıntıya denir. Kirchhoff'un birinci yasası. İlk Kirchhoff yasasının tanımı başka bir formülasyonda gelebilir, yani: elektrik devresinin düğümüne akan akımların toplamı, bu düğümden akan akımların toplamına eşittir.

Video 2. Kirchhoff'un birinci yasası

Genellikle elektrik devreleri hesaplanırken, herhangi bir dallanma noktasına bağlı dallardaki akımların yönü bilinmez. Bu nedenle, birinci Kirchhoff yasasının denklemini kaydedebilmek için, devrenin hesaplanmasına başlamadan önce tüm dallarındaki sözde pozitif akım yönlerini keyfi olarak seçmek ve bunları diyagramda oklarla belirtmek gerekir. .

Ohm yasasını kullanarak, tüketiciler paralel bağlandığında toplam direnci hesaplamak için bir formül elde edebilirsiniz.

noktasına gelen toplam akım A, eşittir:

Kolların her birindeki akımlar aşağıdaki değerlere sahiptir:

Kirchhoff'un birinci yasasının formülüne göre

BEN = BEN 1 + BEN 2 + BEN 3

ortaya çıkarmak sen denklemin sağ tarafında parantezlerin dışında şunu elde ederiz:

Eşitliğin her iki tarafını da azaltarak sen, toplam iletkenliği hesaplamak için formülü elde ederiz:

g \u003d g1 + g2 + g3.

Böylece paralel bağlantı ile artan direnç değil, iletkenliktir.

Örnek 3 Paralel bağlı üç direncin toplam direncini belirleyiniz. R 1 = 2ohm, R 2 = 3ohm, R 3 = 4 ohm.

Örnek 4 Ağda paralel olarak 20, 30, 15, 40 ve 60 ohm'luk beş direnç bağlanmıştır. Toplam direnci belirleyin:

Toplam dallanma direncini hesaplarken, her zaman dallanmaya dahil olan en küçük dirençten daha az çıktığına dikkat edilmelidir.

Paralel bağlı dirençler birbirine eşit ise toplam direnç R devre bir dalın direncine eşittir R 1 bölü şube sayısı N:

Örnek 5 Her biri 20 ohm olan paralel bağlı dört direncin toplam direncini belirleyin:

Kontrol etmek için, aşağıdaki formülü kullanarak dallanma direncini bulmaya çalışalım:

Gördüğünüz gibi cevap aynı.

Örnek 6Şekil 5'te gösterilen paralel bağlantıları ile her koldaki akımları belirlemek istensin, A.

Devrenin toplam direncini bulun:

Artık tüm dalları basitleştirilmiş bir şekilde tek bir direnç olarak gösterebiliriz (Şekil 5, B).

Noktalar arasındaki bölümde gerilim düşümü A Ve B irade:

sen = BEN × R= 22 × 1,09 = 24 V.

Tekrar Şekil 5'e dönersek, noktalar arasında bağlı oldukları için üç direncin de 24 V'ta enerjileneceğini görüyoruz. A Ve B.

Dirençli ilk şube dalını düşünürsek R 1 de bu kısımdaki voltajın 24 V, kısımdaki direncin 2 ohm olduğunu görüyoruz. Devrenin bir bölümü için Ohm yasasına göre, bu bölümdeki akım şöyle olacaktır:

İkinci dalın akımı

Üçüncü kol akımı

Kirchhoff'un birinci yasasına göre kontrol edelim

Hepinize iyi günler. Son makalede, enerji kaynakları içeren elektrik devreleriyle ilgili olarak ele aldım. Ancak analiz ve tasarımın merkezinde elektronik devreler Ohm yasasının yanı sıra, bu makalede ele alacağımız birinci Kirchhoff yasası olarak adlandırılan denge yasaları ve ikinci Kirchhoff yasası olarak adlandırılan devre bölümlerindeki gerilim dengesi de vardır. Ama önce, enerji alıcılarının birbirine nasıl bağlandığını ve akımlar, gerilimler ve arasındaki ilişkilerin ne olduğunu bulalım.

Alıcılar elektrik enerjisiüç ile bağlanabilir Farklı yollar: seri, paralel veya karışık (seri - paralel). İlk önce düşünün seri yol bir alıcının ucunun ikinci alıcının başına ve ikinci alıcının ucunun üçüncünün başına bağlandığı bağlantı vb. Aşağıdaki şekil, enerji alıcılarının bir enerji kaynağına bağlantıları ile seri bağlantısını göstermektedir.

Enerji alıcılarının seri bağlantısına bir örnek.

İÇİNDE bu durum devre, U ile bir enerji kaynağına bağlı R1, R2, R3 dirençli üç seri enerji alıcısından oluşur. Devre içinden akar elektrik kuvvet I, yani her bir direnç üzerindeki voltaj, akım ve direncin ürününe eşit olacaktır.

Böylece seri bağlı dirençlerdeki gerilim düşümü bu dirençlerin değerleri ile orantılıdır.

Yukarıdakilerden, seri bağlı dirençlerin eşdeğer olarak temsil edilebileceğini belirten eşdeğer seri direnç kuralını takip eder. seri direnç değeri seri bağlı dirençlerin toplamına eşittir. Bu bağımlılık aşağıdaki ilişkilerle temsil edilir.

burada R, eşdeğer seri dirençtir.

Seri bağlantı uygulaması

Enerji alıcılarının seri bağlanmasındaki temel amaç, enerji kaynağının voltajından daha az gerekli voltajı sağlamaktır. Böyle bir uygulama voltaj bölücü ve potansiyometredir.

Voltaj bölücü (solda) ve potansiyometre (sağda).

Gerilim bölücüler olarak seri bağlı dirençler kullanılır, bu durumda enerji kaynağının gerilimini U1 ve U2 olmak üzere iki parçaya bölen R1 ve R2. U1 ve U2 gerilimleri, farklı enerji alıcılarını çalıştırmak için kullanılabilir.

Çoğu zaman, değişken bir direnç R olarak kullanılan ayarlanabilir bir voltaj bölücü kullanılır. Hareketli bir kontak kullanılarak iki parçaya bölünen toplam direnç ve böylece enerji alıcısındaki U2 voltajı sorunsuz bir şekilde değiştirilebilir.

Elektrik enerjisi alıcılarını bağlamanın başka bir yolu, birkaç enerji alıcısının elektrik devresinin aynı düğümlerine bağlanmasıyla karakterize edilen paralel bir bağlantıdır. Böyle bir bağlantının bir örneği aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Enerji alıcılarının paralel bağlantısına bir örnek.

Şekildeki elektrik devresi, R1, R2 ve R3 yük dirençlerine sahip üç paralel koldan oluşmaktadır. Devre, U gerilimi ile bir enerji kaynağına bağlanmıştır, devre boyunca I kuvveti ile bir elektrik akımı akar.Böylece, her koldan, voltajın her bir kolun direncine oranına eşit bir akım akar.

Devrenin tüm dalları aynı U gerilimi altında olduğundan, enerji alıcılarının akımları bu alıcıların dirençleri ile ters orantılıdır ve bu nedenle paralel bağlı enerji alıcıları, karşılık gelen eşdeğer dirence sahip bir enerji alıcısı ile görülebilir, aşağıdaki ifadelere göre

Böylece, paralel bağlandığında, eşdeğer direnç her zaman paralel bağlı dirençlerin en küçüğünden daha azdır.

Enerji alıcılarının karma bağlantısı

En yaygın olanı, elektrik enerjisi alıcılarının karışık bir bağlantısıdır. Bu bağlantı, seri ve paralel bağlı elemanların birleşimidir. Bu tür bir bağlantıyı hesaplamak için genel bir formül yoktur, bu nedenle, her bir durumda, devrenin yalnızca bir tür alıcı bağlantısının olduğu seri veya paralel bölümlerini seçmek gerekir. Ardından, eşdeğer direnç formüllerini kullanarak, akımları ve gerilimleri Ohm yasasına göre hesaplarken, kader verilerini kademeli olarak basitleştirin ve nihayetinde tek bir dirençle en basit forma getirin. Aşağıdaki şekil, enerji alıcılarının karma bağlantısının bir örneğini göstermektedir.

Enerji alıcılarının karışık bağlantısına bir örnek.

Örnek olarak devrenin tüm bölümlerindeki akım ve gerilimleri hesaplıyoruz. Öncelikle devrenin eşdeğer direncini bulalım. Enerji alıcılarının paralel bağlantısı ile iki bölümü ayıralım. Bunlar R1||R2 ve R3||R4||R5'tir. O zaman eşdeğer dirençleri olacak

Sonuç olarak, iki seri enerji alıcısı R 12 R 345 eşdeğer dirençli bir devremiz var ve içlerinden akan akım

Daha sonra bölümler arasındaki voltaj düşüşü

Daha sonra her bir enerji alıcısından akan akımlar olacaktır.

Daha önce de belirttiğim gibi, Kirchhoff kanunları, Ohm kanunu ile birlikte, elektrik devrelerinin analiz ve hesaplamalarında ana kanunlardır. Ohm yasası önceki iki makalede ayrıntılı olarak ele alındı, şimdi sıra Kirchhoff yasalarında. Bunlardan sadece ikisi var, ilki elektrik devrelerindeki akımların oranını, ikincisi ise devredeki EMF ve voltajların oranını açıklıyor. İlki ile başlayalım.

Kirchhoff'un birinci yasası, bir düğümdeki akımların cebirsel toplamının sıfır olduğunu belirtir. Bu, aşağıdaki ifade ile açıklanmaktadır

burada ∑ cebirsel bir toplamı ifade eder.

"Cebirsel" kelimesi, akımların işaret, yani giriş yönü dikkate alınarak dikkate alınması gerektiği anlamına gelir. Böylece, sırasıyla, düğüme akan tüm akımlara pozitif bir işaret atanır ve düğümden çıkanlara sırasıyla negatif bir işaret atanır. Aşağıdaki şekil Kirchhoff'un birinci yasasını göstermektedir.

Kirchhoff'un birinci yasasının tasviri.

Şekil, akımın R1 direncinin yanından aktığı ve akımın sırasıyla R2, R3, R4 dirençlerinin yanından aktığı bir düğümü göstermektedir, ardından devrenin bu bölümü için geçerli denklem şöyle görünecektir

Kirchhoff'un birinci yasası yalnızca düğümler için değil, herhangi bir devre veya bir elektrik devresinin parçası için geçerlidir. Örneğin, R1, R2 ve R3'ten geçen akımların toplamının I akımına eşit olduğu güç alıcılarının paralel bağlantısından bahsederken.

Yukarıda bahsedildiği gibi Kirchhoff'un ikinci yasası, kapalı bir devrede EMF ile gerilimler arasındaki ilişkiyi belirler ve şöyledir: Herhangi bir devre devresindeki EMF'nin cebirsel toplamı, bu devrenin elemanları üzerindeki gerilim düşüşlerinin cebirsel toplamına eşittir. Kirchhoff'un ikinci yasası aşağıdaki ifade ile tanımlanır

Örnek olarak, bazı devreler içeren aşağıdaki devreyi düşünün.

Kirchhoff'un ikinci yasasını gösteren diyagram.

Öncelikle konturu atlama yönüne karar vermelisiniz. Prensip olarak, hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine seçim yapabilirsiniz. İlk seçeneği seçeceğim, yani elemanlar aşağıdaki sırayla ele alınacak E1R1R2R3E2, yani ikinci Kirchhoff yasasına göre denklem şöyle görünecek

Kirchhoff'un ikinci yasası devrelerden daha fazlası için geçerlidir. doğru akım, ama aynı zamanda zincirlere alternatif akım ve doğrusal olmayan devreler.
Bir sonraki makalede, Ohm kanunu ve Kirchhoff kanunlarını kullanarak karmaşık devreleri hesaplamanın ana yollarına bakacağım.

teori güzel ama pratik uygulama sadece kelimeler.

Bir oyuncak bebek evinde birkaç lamba nasıl bağlanır

Bir değil, birkaç lambanın olduğu bir oyuncak bebek evinde veya oda kutusunda aydınlatmanın nasıl yapıldığını düşündüğünüzde, bunların nasıl bağlanacağı, ağa nasıl bağlanacağı sorusu ortaya çıkıyor. İki tür bağlantı vardır: okuldan beri duyduğumuz seri ve paralel. Bu yazıda onları ele alacağız.

basitleştirmeye çalışacağım sade bir dille böylece elektrik inceliklerine aşina olmayan en insancıl kişiler için bile her şey netleşir.

Not: Bu yazıda sadece akkor ampullü bir devreyi ele alacağız. LED aydınlatma daha karmaşıktır ve başka bir makalede ele alınacaktır.

Anlaşılması için, her devreye bir çizim ve çizimin yanında bir elektrik bağlantı şeması eşlik edecektir.
İlk önce düşünün sözleşmeler elektrik şemaları üzerinde.

Daha önce de belirtildiği gibi, iki ana bağlantı türü vardır: seri ve paralel. Ayrıca üçüncü bir karma var: her ikisini birleştiren seri-paralel. Daha basit olduğu için sıralı ile başlayalım.

seri bağlantı

Bu gibi görünüyor.

Ampuller, el ele tutuşarak yuvarlak bir dansta olduğu gibi birbiri ardına düzenlenir. Bu prensibe göre eski Sovyet çelenkleri yapıldı.

Avantajlar- bağlantı kolaylığı.
Kusurlar- en az bir ampul yanarsa, tüm devre çalışmayacaktır.

Arızalı olanı bulmak için her bir ampulü kontrol etmek, sıralamak gerekli olacaktır. Bu sıkıcı olabilir çok sayıda ampuller. Ayrıca ampuller aynı tipte olmalıdır: voltaj, güç.

Bu bağlantı türünde ampullerin gerilimleri toplanır. Voltaj harfle gösterilir sen, volt olarak ölçülür V. Güç kaynağının voltajı, devredeki tüm ampullerin voltajlarının toplamına eşit olmalıdır.

Örnek 1: 3 adet 1.5V ampulü seri olarak bağlamak istiyorsunuz. Böyle bir devrenin çalışması için gereken güç kaynağı voltajı 1,5 + 1,5 + 1,5 \u003d 4,5V'dir.

Sıradan AA piller voltaj 1.5V. Onlardan 4,5 V'luk bir voltaj elde etmek için ayrıca bir seri devreye bağlanmaları gerekir, voltajları toplanır.
Bu makalede bir güç kaynağının nasıl seçileceği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Örnek 2: 6V'luk bir ampulü 12V'luk bir güç kaynağına bağlamak istiyorsunuz. 6+6=12v. Bu ampullerden 2 adet bağlayabilirsiniz.

Örnek 3: 2 adet 3V ampulü bir devreye bağlamak istiyorsunuz. 3+3=6V. 6V güç kaynağı gereklidir.

Özetlemek gerekirse: seri bağlantının üretimi kolaydır, aynı tip ampullere ihtiyacınız vardır. Dezavantajları: Bir ampul arızalanırsa hepsi yanmaz. Devreyi sadece bir bütün olarak açıp kapatabilirsiniz.

Buna dayanarak, bebek evini aydınlatmak için seri olarak en fazla 2-3 ampul bağlamanız önerilir. Örneğin, bir sütyende. Bağlanmak büyük miktar ampuller, farklı bir bağlantı türü kullanmalısınız - paralel.

İlgili makaleleri de okuyun:

• Minyatür akkor lambalara genel bakış
• Diyotlar veya akkor lambalar

Ampullerin paralel bağlantısı

Ampullerin paralel bağlantısı böyle görünüyor.

Bu bağlantı türünde tüm ampuller ve güç kaynağı aynı voltaja sahiptir. Yani, 12v'lik bir güç kaynağında, ampullerin her birinin de 12V'luk bir voltajı olmalıdır. Ve ampullerin sayısı farklı olabilir. Ve örneğin 6V ampulleriniz varsa, o zaman 6V'luk bir güç kaynağı almanız gerekir.

Bir ampul yandığında diğerleri yanmaya devam eder.

Ampuller birbirinden bağımsız olarak açılabilir. Bunu yapmak için her birinin kendi anahtarını koyması gerekir.

Bu prensibe göre elektrikli ev aletleri şehir dairelerimize bağlanmıştır. Tüm cihazlar aynı 220V voltaja sahiptir, birbirlerinden bağımsız olarak açılıp kapatılabilirler, elektrikli cihazların güçleri farklı olabilir.

Çözüm: Bir bebek evinde çok sayıda lamba varsa, paralel bağlantı en uygunudur, ancak seriden biraz daha karmaşıktır.

Seri ve paraleli birleştiren başka bir bağlantı türünü düşünün.

Kombine bağlantı

Kombine bağlantı örneği.

Paralel bağlı üç seri devre

Ve işte başka bir seçenek:

Seri bağlı üç paralel devre.

Seri bağlı böyle bir devrenin bölümleri seri bağlantı gibi davranır. Ve paralel bölümler paralel bağlantı gibidir.

Örnek

Böyle bir şema ile bir ampulün yanması seri bağlı tüm bölümü devre dışı bırakacak ve diğer iki seri devre çalışır durumda kalacaktır.

Buna göre bölümler birbirinden bağımsız olarak açılıp kapatılabilmektedir. Bunun için her seri devrenin kendi anahtarını koyması gerekir.

Ancak tek bir ampulü açamazsınız.

Paralel seri bağlantıda ampullerden biri arızalanırsa devre şu şekilde davranır:

Ve sıralı bir bölümde ihlal olması durumunda, bunun gibi:

Örnek:

2 ampulden oluşan 3 seri devrede 6 adet 3V ampul bulunmaktadır. Devreler sırayla paralel bağlanır. Ardışık 3 bölüme ayırıyoruz ve bu bölümün hesabını yapıyoruz.

Seri kısımda ampullerin voltajları toplanır, 3v + 3V = 6V. Her seri devre 6V'luk bir gerilime sahiptir. Devreler paralel bağlandığından voltajları artmaz, bu da 6V'luk bir güç kaynağına ihtiyacımız olduğu anlamına gelir.

Örnek

6 adet 6V ampulümüz var. Ampuller 3 adet paralel devrede, devreler ise seri olarak bağlanmıştır. Sistemi üç paralel devreye ayırıyoruz.

Bir paralel devrede, her bir ampulün voltajı 6V'tur, çünkü voltaj toplanmaz, o zaman tüm devrenin voltajı 6V'dur. Ve devrelerin kendileri zaten seri olarak bağlanmıştır ve voltajları zaten eklenmiştir. 6V + 6V = 12V çıkıyor. Yani, 12V'luk bir güç kaynağına ihtiyacınız var.

Örnek

Dollhouses için böyle karışık bir bağlantı kullanabilirsiniz.

Her odada bir lamba olduğunu varsayalım, tüm lambalar paralel bağlı. Ama lambaların kendisinde farklı miktar ampuller: iki - her birinde bir ampul, iki ampulden oluşan iki kollu bir aplik ve üç kollu bir avize vardır. Avize ve apliklerde ampuller seri bağlanmıştır.

Her lambanın kendi anahtarı vardır. Güç kaynağı 12V voltajı. Paralel bağlanan tekli ampullerin gerilimi 12V olmalıdır. Ve seri bağlı olanlar için, devrenin bölümüne voltaj eklenir.
. Buna göre, iki ampulün aplik bölümü için 12V (toplam voltaj) 2'ye (ampul sayısı) bölünür, 6V (bir ampulün voltajı) elde ederiz.
Avize bölümü için 12V:3=4V (bir avize ampulünün voltajı).
Bir lambada üçten fazla ampul seri bağlanmamalıdır.

Artık akkor ampulleri bağlamanın tüm püf noktalarını öğrendiniz. Farklı yollar. Ve herhangi bir karmaşıklıktan çok sayıda ampul içeren bir oyuncak bebek evinde aydınlatma yapmanın zor olmayacağını düşünüyorum. Başka bir şey sizin için zorsa, bir oyuncak bebek evinde ışık yakmanın en basit yolu hakkındaki makaleyi okuyun. temel prensipler. İyi şanlar!

Önceki özette, iletkendeki akım gücünün uçlarındaki gerilime bağlı olduğu bulundu. Deneyde iletkenler değiştirilirse, üzerlerindeki voltaj değişmeden bırakılırsa, o zaman gösterilebilir. sabit voltaj Bir iletkenin uçlarında akım, direnci ile ters orantılıdır. Akım gücünün gerilime bağımlılığı ile iletkenin direncine bağımlılığını birleştirerek şunları yazabiliriz: ben = U/R . Deneysel olarak kurulan bu yasaya denir. Ohm yasası(bir zincir bölümü için).

Bir devre bölümü için Ohm yasası: iletkendeki akımın şiddeti uçlarına uygulanan gerilimle doğru orantılıdır ve iletkenin direnciyle ters orantılıdır. Her şeyden önce, yasa katı ve sıvı metalik iletkenler için her zaman doğrudur. Ve ayrıca diğer bazı maddeler için (genellikle katı veya sıvı).

Elektrik enerjisi tüketicileri (ampuller, dirençler vb.) bir elektrik devresinde birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Dva ana iletken bağlantı türleri : seri ve paralel. Ayrıca nadir bulunan iki bağlantı daha vardır: karışık ve köprülü.

İletkenlerin seri bağlantısı

İletkenleri seri bağlarken, bir iletkenin ucu başka bir iletkenin başına ve onun sonu üçüncünün başına bağlanacaktır, vb. Örneğin, bir Noel ağacı çelenkindeki elektrik ampullerinin bağlantısı. İletkenler seri bağlandığında tüm ampullerden akım geçer. Bu durumda her bir iletkenin kesitinden birim zamanda aynı yük geçer. Yani iletkenin hiçbir yerinde yük birikmez.

Bu nedenle, iletkenleri seri bağlarken devrenin herhangi bir kısmındaki akım aynıdır:ben 1 = ben 2 = BEN .

Seri bağlı iletkenlerin toplam direnci, dirençlerinin toplamına eşittir.: R1 + R2 = R . Çünkü iletkenler seri bağlandığında toplam uzunlukları artar. Her bir iletkenin uzunluğundan daha büyüktür ve iletkenlerin direnci buna göre artar.

Ohm yasasına göre, her bir iletken üzerindeki voltaj: u 1 = BEN* R1 ,U2 \u003d ben * R2 . Bu durumda, toplam stres sen=ben( R1+ R2) . Tüm iletkenlerdeki akım şiddeti aynı olduğundan ve toplam direnç, iletkenlerin dirençlerinin toplamına eşit olduğundan, o zaman Seri bağlı iletkenlerdeki toplam gerilim, her bir iletkendeki gerilimlerin toplamına eşittir.: U \u003d U 1 + U 2 .

Yukarıdaki eşitliklerden, elektrik enerjisi tüketicilerinin tasarlandığı voltaj devredeki toplam voltajdan düşükse, iletkenlerin seri bağlantısının kullanıldığını takip eder.

İletkenlerin seri bağlantısı için yasalar geçerlidir :

1) tüm iletkenlerdeki akım gücü aynıdır; 2) tüm bağlantıdaki voltaj, tek tek iletkenlerdeki voltajların toplamına eşittir; 3) tüm bağlantının direnci, tek tek iletkenlerin dirençlerinin toplamına eşittir.

İletkenlerin paralel bağlantısı

Bir örnek paralel bağlantı iletkenler, apartman dairesinde elektrik enerjisi tüketicileri için bir bağlantı görevi görür. Böylece ampuller, su ısıtıcısı, ütü vb. Paralel olarak açılır.

İletkenlerin paralel bağlanmasıyla, bir uçtaki tüm iletkenler devredeki bir noktaya bağlanır. Diğer ucu da zincirin başka bir noktasına. Bu noktalara bağlanan bir voltmetre, hem iletken 1'deki hem de iletken 2'deki gerilimi gösterecektir. Bu durumda, paralel bağlı tüm iletkenlerin uçlarındaki gerilim aynıdır: U 1 = U 2 = U .

İletkenler paralel bağlandığında elektrik devresi çatallanır. Bu nedenle, toplam yükün bir kısmı bir iletkenden, bir kısmı da diğerinden geçer. Bu nedenle, iletkenler paralel bağlandığında, devrenin dallanmamış kısmındaki akım gücü, her bir iletkendeki akım şiddetinin toplamına eşittir: ben= ben 1+ ben 2 .

Ohm yasasına göre ben \u003d U / R, I 1 \u003d U 1 / R 1, I 2 \u003d U 2 / R 2 . Bu şu anlama gelir: U / R \u003d U 1 / R 1 + U 2 / R 2, U \u003d U 1 \u003d U 2, 1/R = 1/R 1 + 1/R 2 Paralel bağlı iletkenlerin toplam direncinin tersi, her bir iletkenin direncinin tersinin toplamına eşittir.

İletkenler paralel bağlandığında, toplam dirençleri her bir iletkenin direncinden daha azdır. Aslında, aynı dirence sahip iki iletken paralel bağlanırsa G, o zaman toplam dirençleri: R = gr/2. Bunun nedeni, iletkenler paralel bağlandığında kesit alanlarının arttığı görülüyor. Sonuç olarak, direnç azalır.

Yukarıdaki formüllerden, elektrik enerjisi tüketicilerinin neden paralel bağlandığı açıktır. Hepsi, dairelerde 220 V olan belirli bir özdeş voltaj için tasarlanmıştır. Her tüketicinin direncini bilerek, her birindeki mevcut gücü hesaplayabilirsiniz. Toplam akım gücünün izin verilen maksimum akım gücüne uygunluğunun yanı sıra.

İletkenlerin paralel bağlantısı için yasalar geçerlidir:

1) tüm iletkenlerdeki voltaj aynıdır; 2) iletkenlerin bağlantı noktasındaki akım gücü, tek tek iletkenlerdeki akımların toplamına eşittir; 3) tüm bağlantının direncinin tersi, tek tek iletkenlerin dirençlerinin karşılıklılarının toplamına eşittir.