Füüsika lastele

Takistid seeriaviisiliselt ja paralleelselt

Seeriatakistid

Kui takistid on vooluahelas otsast otsani ühendatud (nagu on näidatud alloleval pildil), siis nimetatakse neid "jadateks". Selleks, et leida jadateks olevate takistite kogutakistus, liidetakse lihtsalt iga takisti väärtus kokku. Allolevas näites oleks kogutakistus R1 + R2.

Siin on veel üks näide mitme takisti seeriaviisilisest ühendusest. Takistuse koguväärtus pingel V on R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Näidisprobleem:

Kasutades allpool esitatud elektriskeemi, lahendage puuduva takistuse R väärtus.

Vastus:

Kõigepealt arvutame välja kogu vooluahela ekvivalenttakistuse. Ohmi seadusest teame, et takistus = pinge/vool, seega

Takistus = 50 volti/2 amprit

Vastupidavus = 25

Me võime ka vastupanu välja arvutada, kui liidame takistid järjestikku kokku:

Takistus = 5 + 3 + 4 + 7 + R

Takistus = 19 + R

Nüüd ühendame vastupanuks 25 ja saame järgmise tulemuse

25 = 19 + R

R = 6 oomi

Paralleelsed takistid

Paralleeltakistid on takistid, mis on elektriahelas teineteisega risti ühendatud. Vaata allolevat pilti. Sellel pildil on R1, R2 ja R3 omavahel paralleelselt ühendatud.

Kui me arvutasime seeriatakistuse, siis summeerisime iga takistuse takistuse väärtuse saamiseks. See on mõistlik, sest pinge vool üle takistuste kulgeb ühtlaselt läbi iga takistuse. Kui takistused on paralleelselt, siis see ei ole nii. Osa voolust kulgeb läbi R1, osa läbi R2 ja osa läbi R3. Iga takisti annab täiendava teevoolu liikumiseks.

Kogutakistuse "R" arvutamiseks pinge V suhtes kasutame järgmist valemit:

Näete, et kogutakistuse pöördväärtus on iga paralleelse takistuse pöördväärtuse summa.

Näidisprobleem:

Kui suur on kogutakistus "R" allpool esitatud vooluahela pinge V suhtes?

Vastus:

Kuna need takistid on paralleelselt, siis teame ülaltoodud võrrandist, et

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20

1/R = 10/20 = ½

R = 2 oomi

Pange tähele, et kogutakistus on väiksem kui mõni paralleelselt olev takistus. See on alati nii. Ekvivalentne takistus on alati väiksem kui väikseim paralleelselt olev takistus.

Seeria ja paralleel

Mida teete, kui teil on nii paralleelsete kui ka jadatakistajatega vooluahel?

Sellist tüüpi vooluringide lahendamise idee on jagada vooluringi väiksemad osad jada- ja paralleelseteks osadeks. Kõigepealt tehke kõik osad, kus on ainult jadatakistused. Seejärel asendage need ekvivalenttakistustega. Seejärel lahendage paralleelsed osad. Nüüd asendage need ekvivalenttakistustega. Jätkake neid samme, kuni jõuate lahenduseni.

Näidisprobleem:

Lahendage allpool esitatud elektriskeemi ekvivalentne takistus pinge V suhtes:

Kõigepealt summeerime kaks jadatakistust paremal (1 + 5 = 6) ja vasakul (3 + 7 = 10). Nüüd oleme vooluringi vähendanud.

Paremal näeme, et kogutakistus 6 ja takisti 12 on nüüd paralleelselt. Saame lahendada need paralleelsed takistid, et saada ekvivalentne takistus 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Uus elektriskeem on näidatud allpool.

Sellest vooluringist lahendame jadatakistused 4 ja 11, et saada 4 + 11 = 15. Nüüd on meil kaks paralleelset takistust, 15 ja 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R = 6

V ekvivalentne takistus on 6 oomi.

Tegevused

Võta vastu kümne küsimuse viktoriin selle lehekülje kohta.

Rohkem elektrienergia teemasid

Sissejuhatus elektrienergiasse

Elektrilised vooluahelad

Elektrivool

Ohmi seadus

Takistid, kondensaatorid ja induktorid

Takistid seeriaviisiliselt ja paralleelselt

Juhtmed ja isolaatorid

Digitaalne elektroonika

Muu elektrienergia

Elektrienergia alused

Elektrooniline side

Elektri kasutamine

Elekter looduses

Staatiline elekter

Magnetism

Elektrimootorid

Elektriterminite sõnastik

Teadus>> Füüsika lastele