مقاومت کل را در یک مدار محاسبه کنید

نویسنده: John Pratt
تاریخ ایجاد: 17 فوریه 2021
تاریخ به روزرسانی: 1 جولای 2024
Anonim
07 - نحوه پیدا کردن مقاومت کل مدار
ویدیو: 07 - نحوه پیدا کردن مقاومت کل مدار

محتوا

برای اتصال اجزای الکتریکی دو روش وجود دارد. مدارهای سری اجزایی هستند که یکی پس از دیگری به هم متصل می شوند ، در حالی که در مدار موازی ، اجزای آن در شاخه های موازی به هم متصل می شوند. نحوه اتصال مقاومت ها مشخص می کند که آنها چگونه به مقاومت کل مدار کمک می کنند.

گام برداشتن

روش 1 از 4: اتصال سری

  1. شناخت اتصال سری را بیاموزید. اتصال سری یک حلقه است ، بدون شاخه. تمام مقاومت ها یا سایر اجزا به ترتیب ترتیب می یابند.
  2. تمام مقاومت ها را جمع کنید. در یک مدار سری ، مقاومت کل برابر است با جمع کل مقاومت ها. جریان یکسانی از هر مقاومت عبور می کند ، بنابراین هر مقاومت مطابق انتظار رفتار می کند.
    • به عنوان مثال ، یک اتصال سری دارای مقاومت 2 Ω (اهم) ، 5 Ω و 7 Ω است. مقاومت کل مدار 2 + 5 + 7 = 14 Ω است.
  3. در عوض ، با آمپر و ولتاژ شروع کنید. اگر نمی دانید مقادیر مقاومت فردی چقدر است ، می توانید آنها را با قانون اهم محاسبه کنید: V = IR یا ولتاژ = مقاومت x جریان. اولین قدم تعیین جریان در مدار و ولتاژ کل است:
    • جریان مدار مدار در تمام نقاط مدار یکسان است. اگر می دانید جریان در یک نقطه خاص چیست ، می توانید از آن مقدار در معادله استفاده کنید.
    • کل ولتاژ برابر با ولتاژ منبع تغذیه (باتری) است. این است نه برابر با ولتاژ یک جز component است.
  4. از این مقادیر در قانون اهم استفاده کنید. تنظیم مجدد V = IR برای حل مقاومت: R = V / I (مقاومت = ولتاژ / جریان). مقادیر پیدا شده در این فرمول را برای بدست آوردن مقاومت کلی اعمال کنید.
    • به عنوان مثال ، یک مدار سری توسط یک باتری 12 ولتی تأمین می شود و جریان آن برابر با 8 آمپر است. مقاومت کل در طول مدار سپس R است.ت = 12 ولت / 8 آمپر = 1.5 اهم

روش 2 از 4: اتصال موازی

  1. مدارهای موازی را بفهمید. یک مدار موازی به چندین مسیر منشعب می شود ، سپس دوباره کنار هم قرار می گیرند. جریان از هر شاخه مدار عبور می کند.
    • اگر مدار مقاومت در شاخه اصلی دارد (قبل یا بعد از انشعاب) یا اگر دو یا چند مقاومت در یک شاخه وجود دارد ، با دستورالعمل های مدار ترکیبی ادامه دهید.
  2. مقاومت کل مقاومت در هر شاخه را محاسبه کنید. از آنجا که هر مقاومت فقط جریان عبوری از یک شاخه را کند می کند ، تنها تأثیر کمی در مقاومت کل مدار دارد. فرمول مقاومت کل Rت است 1آرت=1آر1+1آر2+1آر3+...1آرn{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}در عوض ، با جریان و ولتاژ کل شروع کنید. اگر از مقدار مقاومت های فردی نمی دانید ، پس به مقدار جریان و ولتاژ نیاز دارید:
    • در یک مدار موازی ، ولتاژ یک شاخه برابر است با ولتاژ کل مدار. تا وقتی ولتاژ یک شاخه را می دانید می توانید ادامه دهید. ولتاژ کل نیز برابر با ولتاژ منبع تغذیه مدار مانند باتری است.
    • در یک مدار موازی ، جریان هر شاخه می تواند متفاوت باشد. شما دارید جمع جریان ، در غیر این صورت نمی توانید بفهمید مقاومت کل چیست.
  3. از این مقادیر در قانون اهم استفاده کنید. اگر جریان و ولتاژ کل مدار را می دانید ، می توانید مقاومت کل را با استفاده از قانون اهم پیدا کنید: R = V / I.
    • به عنوان مثال ، یک مدار موازی دارای ولتاژ 9 ولت و جریان 3 آمپر است. مقاومت کل Rت = 9 ولت / 3 آمپر = 3 Ω.
  4. به شاخه های با مقاومت صفر توجه کنید. اگر شاخه ای از مدار موازی مقاومت نداشته باشد ، تمام جریان از آن شاخه عبور می کند. سپس مقاومت مدار صفر اهم است.
    • در کاربردهای عملی ، این معمولاً به این معنی است که یک مقاومت از کار می افتد یا بای پس (کوتاه می شود) تا جریان بالاتر بتواند به سایر قسمتهای مدار آسیب برساند.

روش 3 از 4: مدار ترکیبی

  1. مدار خود را به اتصالات سری و موازی تقسیم کنید. یک مدار ترکیبی دارای تعدادی م thatلفه است که به صورت سری (پشت سر هم دیگر) و سایر م thatلفه هایی که به طور موازی به هم متصل می شوند (در شاخه های مختلف) به هم متصل می شوند. به دنبال قسمتهایی از نمودار خود باشید که بتواند آنها را به اتصالات سری یا موازی تبدیل کند. برای به خاطر سپردن هر یک از این قطعات ، آنها را دایره کنید
    • به عنوان مثال ، مدار دارای مقاومت 1 Ω و مقاومت 1.5 Ω به صورت سری است. بعد از مقاومت دوم ، مدار به دو شاخه موازی تقسیم می شود ، یکی با مقاومت 5 Ω و دیگری با مقاومت 3 Ω.
      دو شاخه موازی را دایره کنید تا از بقیه مدار متمایز شوند.
  2. به دنبال مقاومت هر قسمت موازی باشید. از فرمول مقاومت موازی استفاده کنید 1آرت=1آر1+1آر2+1آر3+...1آرn{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}نمودار خود را ساده کنید. هنگامی که مقاومت کل یک بخش موازی را پیدا کردید ، می توانید کل آن بخش را در نمودار خود خط بزنید. با آن قسمت به صورت یک سیم واحد و با مقاومت برابر با مقداری که پیدا کرده اید رفتار کنید.
    • در مثال بالا ، می توانید این دو شاخه را نادیده بگیرید و آنها را به عنوان یک مقاومت 1.875 Ω در نظر بگیرید.
  3. مقاومت های سری را به هم اضافه کنید. هنگامی که هر مدار موازی را با یک مقاومت واحد جایگزین کردید ، نمودار شما باید یک حلقه باشد: یک مدار سری. مقاومت کل مدار سری برابر با مجموع مقاومتهای جداگانه است ، بنابراین فقط آنها را با هم جمع کنید تا جواب بگیرید.
    • نمودار ساده شده دارای یک مقاومت 1 Ω ، مقاومت 1.5 Ω و قسمت 1.875 Ω است که شما محاسبه کردید. همه اینها به صورت سری وصل هستند ، بنابراین آرت=1+1,5+1,875=4,375{ displaystyle R_ {T} = 1 + 1.5 + 1.875 = 4.375}از قانون اهم برای یافتن مقادیر ناشناخته استفاده کنید. اگر نمی دانید مقاومت در یک جز component خاص از مدار شما چقدر است ، به هر حال به دنبال راهی برای محاسبه آن باشید. اگر می دانید ولتاژ V و جریان I در آن جز component چیست ، مقاومت آن را با قانون اهم تعیین کنید: R = V / I.

روش 4 از 4: فرمول های قدرت

  1. فرمول قدرت را بیاموزید. توان ، درجه ای است که مدار انرژی مصرف می کند و میزان تأمین انرژی هر چه مدار را تحریک می کند (مانند لامپ) است. کل توان یک مدار برابر است با حاصلضرب ولتاژ کل و جریان کل. یا به صورت معادله: P = VI.
    • به یاد داشته باشید ، وقتی این مسئله را برای مقاومت کل حل می کنید ، به کل توان مدار نیاز دارید. فقط دانستن قدرتی که از یک جز component عبور می کند کافی نیست.
  2. مقاومت را با استفاده از توان و جریان تعیین کنید. اگر این مقادیر را می دانید ، می توانید دو فرمول را برای یافتن مقاومت ترکیب کنید:
    • P = VI (قدرت = ولتاژ x جریان)
    • قانون اهم به ما می گوید که V = IR.
    • در فرمول اول IR را با V جایگزین کنید: P = (IR) I = IR.
    • تنظیم مجدد برای تعیین مقاومت: R = P / I.
    • در یک مدار سری ، جریان بیش از یک جز component همان جریان کل است. این برای اتصال موازی اعمال نمی شود.
  3. مقاومت را با استفاده از نیرو و ولتاژ تعیین کنید. اگر فقط توان و ولتاژ را می دانید ، می توانید از همان روش برای تعیین مقاومت استفاده کنید. فراموش نکنید که از ولتاژ کامل در مدار یا ولتاژ باتری که مدار را تغذیه می کند استفاده کنید:
    • P = VI
    • تنظیم مجدد قانون اهم به I: I = V / R
    • در فرمول قدرت V / R را با I جایگزین کنید: P = V (V / R) = V / R
    • فرمول را مرتب کنید تا برای مقاومت حل شود: R = V / P
    • در یک مدار موازی ، ولتاژ یک شاخه همان ولتاژ کل است. این برای اتصال سری درست نیست: ولتاژ در یک جز one برابر با ولتاژ کل نیست.

نکات

  • توان بر حسب وات (W) اندازه گیری می شود.
  • ولتاژ به ولت (V) اندازه گیری می شود.
  • جریان در آمپر (A) یا در میلی آمپر (میلی آمپر) اندازه گیری می شود. 1 ماه = 1103{ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}A = 0.001 A
  • توان P همانطور که در این فرمولها استفاده می شود ، به اندازه گیری مستقیم توان در یک لحظه خاص از زمان اشاره دارد. اگر مدار از جریان متناوب (AC) استفاده کند ، برق دائماً در حال تغییر است. برق کاران قدرت متوسط ​​مدارهای AC را با فرمول P محاسبه می کنند.میانگین = VIcosθ ، جایی که cosθ ضریب توان مدار است.