Pin
Send
Share
Send
Send


Белсенді кедергісі бар электр тізбектерін алдымен параллель немесе қатар тізбектей жалғанған резисторларды оларға тең болатын ортақ кедергілерге біріктіру арқылы жеңілдетуге болады, содан кейін Ом заңын қолдана отырып есептелген жиынтық кедергіден ток немесе кернеуді табуға болады. Осыдан кейін сіз керісінше жүре аласыз және Ом заңын қолдана отырып, тізбектің әр кедергісіндегі кернеу мен токты табуға болады.

Есептеулерге қажетті теңдеулер нақты мысалдардан бұрын мақалада келтірілген. Мақаладағы ақпарат электр тізбегін өзіңіз есептеу үшін жеткілікті. Бірнеше қадам қажет болған жағдайда олар рет-ретімен беріледі.

Электр тізбегіндегі барлық кедергілер резистор ретінде көрсетілген (зигзаг сызығы ретінде суреттелген). Оларды қосатын сымдардың кедергісі (түзу сызықтар түрінде көрсетілген) нөлге тең болады (кем дегенде резисторлармен салыстырғанда).

Электр тізбегін жобалаудың барлық негізгі қадамдары төменде келтірілген.

  1. 1 Егер тізбекте бірнеше резистор болса, «тізбектегі және параллель қосылған резисторлар» бөлімінде төменде сипатталған әдіс бойынша бүкіл тізбектің «R» балама кедергісін табыңыз.
  2. 2 Төменде Ом заңы бөлімінде сипатталғандай, Ом заңының теңдеуіне табылған жалпы тізбек кедергісін «R» ауыстырыңыз.
  3. 3 Егер тізбекте бірнеше резистор болса, алдыңғы қадамда табылған кернеу немесе ток шамалары кез келген тізбектегі резистордағы кернеуді немесе токты табу арқылы қайтадан Ом заңына теңдеуге келтірілуі мүмкін.

Ом заңын анықтауға қажет болған жағдайға байланысты үш балама түрінде жазуға болады:

«V» - кернеу («мүмкін айырма») қосулы қарсылық, «I» - бұл қарсылық арқылы өтетін ток, ал «R» - қарсылық мәні. Егер қарсылық болса резистор (белгілі бір электрлік кедергісі бар электрлік элемент), ол әдетте нөмірді қосумен «R» әрпімен көрсетіледі, мысалы, «R1», «R105» т.б.

Алгебралық қайта құру арқылы (1) формуладан (2) немесе (3) формулаға өту оңай. Кейбір жағдайларда «E» белгілеуі «V» орнына қолданылады (мысалы, E = IR), мұндағы «Е» ЭМӨ немесе кернеудің басқа атауы болып табылатын «электр қозғаушы күш» дегенді білдіреді.

(1) теңдеу белгілі бір қарсылық арқылы өтетін ток белгілі болған кезде қолданылады.

(2) теңдеу белгілі бір қарсылықтағы кернеу белгілі болған жағдайларда жарамды.

(3) теңдеуі, егер осы қарсылықтан өтетін ток және ондағы кернеу белгілі болса, қарсылықтың белгісіз мәнін есептеуге мүмкіндік береді.

Халықаралық бірліктер жүйесінде (), Ом заңына кіретін шамалар келесі бірліктермен өлшенеді:

  • «V» кедергісіндегі кернеу қысқартылған «В» түрінде анықталады.
  • Ағымдағы «I» өлшенеді, «A» деп белгіленеді.
  • «R» кедергісі оммен өлшенеді, қысқартылған «Ом». Егер «k» әрпі Ом белгілеуінен бұрын болса, «M» әрпі «миллион» ом немесе мегаом болса, «мың» ом немесе килумдарды білдіреді.

Ом заңы тек белсенді қарсылықтары бар кез келген тізбекке қолданылады (мысалы, резисторлар немесе өзіндік нөлдік кедергісі жоқ өткізгіштер немесе компьютерлік блоктар). Электр тізбегінің кейбір элементтері үшін (индукторлар мен конденсаторлар) Ом заңы жоғарыда аталған формада қолданылмайды (жоғарыдағы теңдеулерде кедергі тек индуктивтілік және сыйымдылық элементтерін ескерусіз «R» болады). Ом заңы тұрақты кедергіге (токқа), ауыспалы кедергіге (токқа) немесе уақытқа байланысты өзгеретін кез-келген еркін толқындық пішінге қосылатынына (немесе олардан өтетініне) қарамастан, белсенді кедергісі бар тізбектер үшін қолданыла алады. Егер берілген кернеу немесе ток синусоидальды түрде өзгерсе (жиілігі, мысалы, 50 Гц, үйдегі электр розеткасындағыдай), олар әдетте вольт немесе ампермен өлшенеді.

Ом заңы туралы қосымша ақпаратты мына жерден таба аласыз

Мысал: сым бойымен кернеудің төмендеуі

Мысалы, ток күші 1 ампер ағып тұрған кезде сымның бойымен төмендейді делік. Бұл сымның кедергісі 0,5 Ом құрайды. Жоғарыда келтірілген Ом заңы үшін (1) теңдеуді қолдана отырып, кернеудің төмендеуін есептейміз:

V = IR = (1 A) (0,5 Ω) = 0,5 В (яғни 1/2 вольт)

Егер 50 Гц жиіліктегі (үй желісі) айнымалы токтың rms қуаты 1 ампер болса, нәтиже бірдей болады, 0,5 В, бірақ бұл кернеудің төмендеуінің «rms» мәні болады.

Сериялық қарсылық

Резисторлардың «сериялы» қосылуы - бұл алдыңғы резистордың соңы келесі кезеңнің басына қосылған және осылайша резисторлар тізбекті құрайды (суретті қараңыз), мұндай тізбектің жалпы кедергісі оның барлық резисторларының қарсылықтарының қосындысына тең. R1, R2 резисторлары «n» жағдайда. Rn бізде:

Параллель кедергі

Қосылған резисторлардың жалпы кедергісі қатарлас (оң жақтағы диаграмманы қараңыз):


Екі кесінді («//») кедергілер параллель жалғанғанын білдіреді. Мысалы, R1 және R2 резисторларының параллель қосылуын қысқаша «R1 // R2» деп атауға болады. R1 // R2 = R2 // R1 екенін ескеріңіз. R1, R2 және R3 үш қарсылықтың параллель байланысы «R1 // R2 // R3» деп көрсетілген.

Мысал: параллель кедергі

Екі бірдей резистор R1 = 10 Ом және R2 = 10 Ом параллель қосылған болса, бізде:

1 / Rжалпы = 1 / R1 + 1 / R2 = 0,1 + 0,1 = 0,2 Rжалпы = 1 / 0,2 = 5 Ом

Сонымен қатар «ең азы» ережесін есте ұстаған пайдалы, демек, алынған кедергі берілген қосылымдағы ең төменгі қарсылықтан төмен болады.

Қатарлар қатар және қатарласқан


Тізбекті де, параллель де қосылатын әртүрлі қарама-қарсылықтардың тізбектерін резисторларды «эквивалентті» немесе «ортақ» қарсылыққа біріктіру арқылы есептеуге болады.

  1. Жоғарыдағы «Параллель қосылымдағы кедергі» бөлімін қолдана отырып, параллель жалғанған барлық резисторларды біріктіріңіз. Егер параллель жалғанған бұтақтарда сериялы резисторлар болса, алдымен осы қатарға қосылған резисторлардың балама кедергісін табу керек екенін ескеріңіз.
  2. R тізбегінің толық кедергісін табу үшін сериялы резисторларды біріктіріңізжалпы.
  3. Ом заңын қолдана отырып, берілген кернеудегі электр тізбегіндегі жалпы токты немесе тізбектегі белгілі токтағы қолданылатын толық кернеуді табыңыз.
  4. Жоғарыда есептелген жалпы кернеу немесе ток тізбектің жекелеген бөлімдеріндегі кернеулер мен токтарды есептеу кезінде Ом заңының теңдеулерінде қолданылады.
  5. Бұрын табылған токтың немесе кернеудің шамаларын бір резистордағы ток немесе кернеуді табу үшін Ом заңының теңдеулеріне ауыстырыңыз. Бұл операция төмендегі мысалда көрсетілген.

Үлкен тізбектер үшін жоғарыда сипатталған 2 қадамды бірнеше рет қолдану қажет болуы мүмкін.

Мысал: тізбекті және параллель қосылыстар

Оң жақта көрсетілген тізбек жағдайында алдымен параллель қосылған резисторларды біріктіріп, олардың R1 // R2 эквиваленттік кедергісін тауып, содан кейін формула бойынша тізбектің толық кедергісін табу керек:

R3 = 2 Ом, R2 = 10 Ом, R1 = 15 Ом болсын, ал схема 12 вольтты аккумуляторға қосылған, осылайша Vжалпы = 12 вольт. Жоғарыда сипатталған қадамдарға сәйкес бізде:

Rжалпы = R3 + R1 // R2 = 2 + 6 = 8 Ом


Енді R3 кедергісіндегі кернеу (V деп белгіленген)R3) Ом заңы бойынша есептеуге болады, өйткені бұл кедергіден өтетін ток белгілі және 1,5 амперге тең:

VR3 = (Менжалпы) (R3) = 1,5 A x 2 Ом = 3 В

R2 резисторындағы кернеу (R1 резисторындағы кернеуге тең) Ом заңы бойынша токтың I = 1,5 амперді R1 // R2 = 6 Ом резисторларының параллель қосылысының эквиваленттік кедергісіне көбейту арқылы есептелуі мүмкін, ол 1,5 х 6 = 9 вольт береді немесе кернеуді R3-тен азайту арқылы табыңыз (V-ден жоғары)R3жалпы кернеудің 12 вольты, яғни. 12 вольт - 3 вольт = 9 вольт. Осыдан кейін сіз R2 арқылы токты таба аласыз (мен ретінде белгіленген)R2) Ом заңын қолданып (R2 кернеуі «V» деп белгіленедіR2"):

МенR2 = (V)R2) / R2 = (9 вольт) / (10 Ом) = 0,9 ампер

R1 арқылы өтетін ток осы резистордағы кернеуді (9 вольт) оның кедергісіне (15 Ом) бөліп, 0,6 амперден тұратын нәтижені табуға болады. Назар аударыңыз, R2-ден (0,9 ампер) дейінгі ток, R1-ден (0,6 ампер) дейінгі ток тізбектен (1,5 амперден) тұрады.

Ом заңын қайда және қашан қолдануға болады?

Жоғарыда аталған түрдегі Ом заңы металдар үшін өте кең ауқымда қолданылады. Ол металл ери бастағанға дейін орындалады. Электролиттердің ерітінділерінде (балқытуда) және жоғары иондалған газдарда (плазмада) қолдану аз.

Электр тізбектерімен жұмыс істеу кезінде кейде белгілі бір элементтің кернеуінің төмендеуін анықтау қажет. Егер ол белгілі қарсылық мәні бар резистор болса (ол корпуста қойылады) және ол арқылы өтетін ток та белгілі болса, сіз вольтметрді қоспай Омның формуласын қолданып кернеуді білуге ​​болады.

Ом заңы

Ом заңын анықтауға қажет болған жағдайға байланысты үш балама түрінде жазуға болады:

«V» - кернеу («мүмкін айырма») қосулы қарсылық, «I» - бұл қарсылық арқылы өтетін ток, ал «R» - қарсылық мәні. Егер қарсылық болса резистор (белгілі бір электрлік кедергісі бар электрлік элемент), ол әдетте нөмірді қосумен «R» әрпімен көрсетіледі, мысалы, «R1», «R105» т.б.

Алгебралық қайта құру арқылы (1) формуладан (2) немесе (3) формулаға өту оңай. Кейбір жағдайларда «E» белгілеуі «V» орнына қолданылады (мысалы, E = IR), мұндағы «Е» ЭМӨ немесе кернеудің басқа атауы болып табылатын «электр қозғаушы күш» дегенді білдіреді.

(1) теңдеу белгілі бір қарсылық арқылы өтетін ток белгілі болған кезде қолданылады.

(2) теңдеу белгілі бір қарсылықтағы кернеу белгілі болған жағдайларда жарамды.

(3) теңдеуі, егер осы қарсылықтан өтетін ток және ондағы кернеу белгілі болса, қарсылықтың белгісіз мәнін есептеуге мүмкіндік береді.

Халықаралық бірліктер жүйесінде (SI) Ом заңына кіретін шамалар келесі бірліктермен өлшенеді:

  • «V» кедергісіндегі кернеу «V» деп қысқартылған вольтпен анықталады.
  • Ағымдағы «I» «А» деп белгіленген ампермен өлшенеді.
  • «R» кедергісі оммен өлшенеді, қысқартылған «Ом». Егер «k» әрпі Ом белгілеуінен бұрын болса, «M» әрпі «миллион» ом немесе мегаом болса, «мың» ом немесе килумдарды білдіреді.

Ом заңы тек белсенді қарсылықтары бар кез келген тізбекке қолданылады (мысалы, резисторлар немесе өзіндік нөлдік кедергісі жоқ өткізгіштер немесе компьютерлік блоктар). Электр тізбегінің кейбір элементтері үшін (индукторлар мен конденсаторлар) Ом заңы жоғарыда аталған формада қолданылмайды (жоғарыдағы теңдеулерде кедергі тек индуктивтілік және сыйымдылық элементтерін ескерусіз «R» болады). Ом заңы тұрақты кедергіге (токқа), ауыспалы кедергіге (токқа) немесе уақытқа байланысты өзгеретін кез-келген еркін толқындық пішінге қосылатынына (немесе олардан өтетініне) қарамастан, белсенді кедергісі бар тізбектер үшін қолданыла алады. Егер берілген кернеу немесе ток синусоидальды түрде өзгерсе (жиілігі, мысалы, 50 Гц, үйдегі электр розеткасындағыдай), олар әдетте вольт немесе ампермен өлшенеді.

Вик заңындағы Ом заңы туралы қосымша ақпаратты таба аласыз.

Қадамдар Өңдеу

  1. Жоғарыдағы «Параллель қосылымдағы кедергі» бөлімін қолдана отырып, параллель жалғанған барлық резисторларды біріктіріңіз. Егер параллель жалғанған бұтақтарда сериялы резисторлар болса, алдымен осы қатарға қосылған резисторлардың балама кедергісін табу керек екенін ескеріңіз.
  2. R тізбегінің толық кедергісін табу үшін сериялы резисторларды біріктіріңізжалпы.
  3. Ом заңын қолдана отырып, берілген кернеудегі электр тізбегіндегі жалпы токты немесе тізбектегі белгілі токтағы қолданылатын толық кернеуді табыңыз.
  4. Жоғарыда есептелген жалпы кернеу немесе ток тізбектің жекелеген бөлімдеріндегі кернеулер мен токтарды есептеу кезінде Ом заңының теңдеулерінде қолданылады.
  5. Бұрын табылған токтың немесе кернеудің шамаларын бір резистордағы ток немесе кернеуді табу үшін Ом заңының теңдеулеріне ауыстырыңыз. Бұл операция төмендегі мысалда көрсетілген.

Үлкен тізбектер үшін жоғарыда сипатталған 2 қадамды бірнеше рет қолдану қажет болуы мүмкін.

Ом заңының мәні

Ом заңы белгілі бір кернеудегі және белгілі кедергідегі электр тізбегіндегі ток күшін анықтайды.

Бұл токтың жылу, химиялық және магниттік әсерін есептеуге мүмкіндік береді, өйткені олар ток күшіне байланысты.

Ом заңы инженерлік (электронды / электрлік) өте пайдалы, өйткені ол үш негізгі электр шамасына қатысты: ток, кернеу және кедергі. Ол осы үш шаманың макроскопиялық деңгейде өзара тәуелді екенін көрсетеді.

Егер Ом заңын қарапайым сөздермен сипаттау мүмкін болса, онда ол келесідей көрінеді:

Ом заңы бойынша, төмен қарсыласу өткізгіші бар кәдімгі жарықтандыру желісін жабу қауіпті. Қазіргі күштің үлкен салдары болуы мүмкін, сондықтан оның ауыр салдары болуы мүмкін.

Pin
Send
Share
Send
Send