Физикада параллель жана катар туташтыруу темасы окулат жана ал өткөргүчтөр гана эмес, конденсаторлор да боло алат. Бул жерде алардын ар бири диаграммада кандай көрүнөрүн чаташтырбоо маанилүү. Ошондо гана конкреттүү формулаларды колдонуңуз. Айтмакчы, аларды жатка эстеп калуу керек.
Бул эки кошулманы кантип айырмалоого болот?
Диаграмманы жакшылап караңыз. Эгерде зымдар жол катары көрсөтүлсө, анда андагы унаалар резистордун ролун аткарат. Айрыктары жок түз жолдо машиналар биринин артынан бири, чынжыр менен айдашат. Өткөргүчтөрдүн катар байланышы да ушундай көрүнөт. Бул учурда жол чексиз сандагы бурулуштарга ээ болушу мүмкүн, бирок бир да кесилиш эмес. Жол (зымдар) кандай чайпалбасын, машиналар (резисторлор) ар дайым биринин артынан бири, бир чынжырда жайгашат.
Эгер параллелдүү туташуу каралса, бул таптакыр башка маселе. Андан кийин резисторлорду старттагы спортчулар менен салыштырууга болот. Аларар бири өз жолунда турат, бирок алардын кыймылынын багыты бирдей жана марага бир жерде. Ошо сыяктуу эле, резисторлор - алардын ар биринин өз зымы бар, бирок алардын баары кандайдыр бир учурда туташып турат.
Учурдагы күчтүн формулалары
Ал дайыма «Электр энергиясы» деген темада талкууланат. Параллель жана катар байланыштар резисторлордогу токтун көлөмүнө ар кандай таасир этет. Алар үчүн эсте кала турган формулалар чыгарылат. Бирок аларга салынган маанини эстеп калуу жетиштүү.
Ошентип, өткөргүчтөрдү катар туташтыруудагы ток дайыма бирдей. Башкача айтканда, алардын ар биринде токтун күчү ар кандай эмес. Зымды түтүк менен салыштырсаңыз, аналогияны тартсаңыз болот. Анда суу дайыма бирдей агып кетет. Жана анын жолундагы бардык тоскоолдуктар ошол эле күч менен шыпырылып жок кылынат. Учурдагыдай эле. Демек, резисторлордун катар туташтырылган чынжырдагы жалпы токтун формуласы мындай болот:
I gen=I 1=I 2
Бул жерде I тамгасы токтун күчүн билдирет. Бул жалпы белги, андыктан аны эстеп калуу керек.
Параллель туташуудагы ток мындан ары туруктуу маани болбойт. Түтүк менен бирдей окшоштук менен, магистралдык түтүктүн бутактары болсо, суу эки агымга бөлүнөт экен. Ушул эле көрүнүш токтун жолунда зымдардын бутактануусу пайда болгондо байкалат. Өткөргүчтөр параллелдүү кошулганда токтун жалпы күчүнүн формуласы:
I gen=I 1 + I 2
Эгер бутактуу зымдардан турган болсоэкиден көп болсо, жогорудагы формулада бирдей сандагы терминдер көбүрөөк болот.
Стресс үчүн формулалар
Өткөргүчтөр катар менен туташтырылган чынжыр каралса, бүт бөлүмдөгү чыңалуу ар бир конкреттүү резистордогу бул маанилердин суммасы менен аныкталат. Бул жагдайды плиталар менен салыштырууга болот. Алардын бирин кармаш бир кишиге оңой болот, экинчисин да жакын жерден ала алат, бирок кыйынчылык менен. Бир адам мындан ары үч тарелканы бири-бирине кармай албайт, экинчисинин жардамы керек болот. Жана башкалар. Элдин аракети кошулду.
Өткөргүчтөрдүн катар туташтырылган чынжырдын бир бөлүгүнүн жалпы чыңалуусунун формуласы мындай болот:
U gen=U 1 + U 2, мында U - кабыл алынган белги электр чыңалуу үчүн.
Резисторлорду параллелдүү туташтыруу каралса дагы бир жагдай келип чыгат. Пластиналар бири-биринин үстүнө тизилгенде, аларды бир адам кармай алат. Андыктан эч нерсе кошуунун кереги жок. Ушундай эле окшоштук өткөргүчтөрдү параллель туташтырганда байкалат. Алардын ар бириндеги чыңалуу бирдей жана бир эле учурда бардыгында болгон чыңалууга барабар. Жалпы чыңалуунун формуласы:
U gen=U 1=U 2
Электрдик каршылыктын формулалары
Сиз мындан ары аларды жаттай албайсыз, бирок Ом мыйзамынын формуласын билип, андан керектүү мыйзамды чыгарыңыз. Бул мыйзамдан келип чыгатчыңалуу ток менен каршылыктын көбөйтүндүсүнө барабар. Башкача айтканда, U=IR, мында R - каршылык.
Андан кийин сиз иштей турган формула өткөргүчтөрдүн кантип туташтырылганына жараша болот:
- катарда, андыктан чыңалуу үчүн теңдик керек - IgenRtotal=I1R1 + I2R2;
- параллель, учурдагы күч формуласын колдонуу керек - Utotal / Rtotal=U 1/ R1 + U2 / R2 .
Андан кийин жөнөкөй трансформациялар келип чыгат, алар биринчи теңчиликте бардык токтун бирдей мааниге ээ болушуна, ал эми экинчисинде - чыңалуулардын бирдей болушуна негизделген. Ошентип, алар кыскартылышы мүмкүн. Башкача айтканда, төмөнкү туюнтмалар алынат:
- R gen=R 1 + R 2 (өткөргүчтөрдү катар туташтыруу үчүн)
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(параллелдүү туташканда).
Тармакка туташкан резисторлордун саны көбөйгөндө, бул туюнтмалардагы терминдердин саны өзгөрөт.
Белгилей кетсек, өткөргүчтөрдүн параллелдүү жана катар кошулушу жалпы каршылыкка башкача таасир этет. Алардын биринчиси схема бөлүгүнүн каршылыгын азайтат. Анын үстүнө, ал колдонулган резисторлордун эң кичинесинен азыраак болуп чыкты. Катар менен туташтырылганда баары логикалуу: маанилер кошулат, андыктан жалпы сан ар дайым эң чоң болот.
Жумуш учурдагы
Мурунку үч чоңдук чынжырдагы өткөргүчтөрдүн параллелдүү кошулуу жана катар жайгашуу мыйзамдарын түзөт. Ошондуктан, аларды билүү зарыл. Жумуш жана күч жөнүндө, сиз жөн гана негизги формуланы эстеп калуу керек. Ал төмөнкүчө жазылган: A \u003d IUt, мында A - токтун иши, t - анын өткөргүчтөн өткөн убактысы.
Сериялык туташуу менен жалпы ишти аныктоо үчүн баштапкы туюнтмадагы чыңалууну алмаштыруу керек. Сиз теңдикти аласыз: A \u003d I(U 1 + U 2)t, кашааларды ачып, анда бүт бөлүм боюнча иштөө алардын ар бир учурдагы керектөөчүнүн суммасына барабар.
Эгер параллелдүү туташуу схемасы каралса, жүйөөлөр ушундай эле жүрөт. Учурдагы күчтү гана алмаштыруу керек. Бирок натыйжа бирдей болот: A=A 1 + A 2.
Учурдагы кубат
Схема бөлүгүнүн кубаттуулугунун формуласын («P» белгиси) чыгарууда, сиз дагы бир формуланы колдонушуңуз керек: P \u003d UI. Мындай ой жүгүртүүдөн кийин, параллелдүү жана катар туташтыруулар болот экен. күч үчүн мындай формула менен сүрөттөлгөн: P \u003d P1 + P 2.
Тактап айтканда, схемалар кандай түзүлбөсүн, жалпы кубаттуулук ишке катышкандардын суммасы болот. Бул бир эле учурда квартира тармагына көптөгөн күчтүү түзүлүштөрдү киргизүү мүмкүн эместигин түшүндүрөт. Ал жөн эле жүктү көтөрө албайт.
Жаңы жылдык гирлянданы оңдоого өткөргүчтөрдүн кошулуусу кандай таасир этет?
Лампалардын бири күйүп кеткенден кийин, алар кантип туташтырылганы билинет. Атсериялык байланыш, алардын бири да күйбөйт. Себеби жараксыз абалга келген лампа чынжырда үзгүлтүккө учурайт. Ошондуктан, кайсынысы күйүп кеткенин аныктоо үчүн баарын текшерип, аны алмаштыруу керек - ошондо гирлянда иштей баштайт.
Эгер ал параллелдүү туташууну колдонсо, лампалардын бири иштебей калса, ал иштебейт. Анткени, чынжыр толугу менен үзүлбөйт, бирок бир эле параллелдүү бөлүгү болот. Мындай гирлянданы оңдоо үчүн схеманын бардык элементтерин текшерүүнүн кереги жок, бирок жалтырабагандарын гана текшерүү керек.
Резисторлордун ордуна конденсаторлор кошулса, схема эмне болот?
Аларды катарлаш туташтырганда төмөнкүдөй жагдай байкалат: кубат булагынын плюстарынан заряддар экстремалдык конденсаторлордун сырткы пластинкаларына гана келет. Ортодогулар ал зарядды чынжыр боюнча өткөрүп беришет. Бул бардык плиталарда бирдей заряддар пайда болушу, бирок ар кандай белгилер менен түшүндүрүлөт. Демек, катар менен кошулган ар бир конденсатордун электр зарядын төмөнкүчө жазууга болот:
q gen =q 1=q 2.
Ар бир конденсатордогу чыңалууну аныктоо үчүн формуланы билишиңиз керек: U=q / C. Анда C - конденсатордун сыйымдуулугу.
Жалпы чыңалуу резисторлор сыяктуу эле мыйзамга ылайык келет. Демек, сыйымдуулук формуласындагы чыңалууну сумма менен алмаштыруу, биз приборлордун жалпы сыйымдуулугун формуланы колдонуу менен эсептөө керек экендигин алабыз:
C=q / (U 1 + U2).
Бул формуланы бөлчөктөрдү которуп, чыңалуу менен заряддын катышын сыйымдуулукка алмаштыруу менен жөнөкөйлөтө аласыз. Төмөнкү теңдик чыгат: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.
Конденсаторлор параллель туташтырылганда абал бир аз башкача көрүнөт. Андан кийин жалпы заряд бардык түзүлүштөрдүн пластинкаларында топтолгон бардык заряддардын суммасы менен аныкталат. Ал эми чыңалуунун мааниси дагы эле жалпы мыйзамдарга ылайык аныкталат. Демек, параллелдүү кошулган конденсаторлордун жалпы сыйымдуулугунун формуласы:
С=(q 1 + q 2) / U.
Башкача айтканда, бул маани туташууда колдонулган түзмөктөрдүн ар биринин суммасы катары каралат:
S=S 1 + S 2.
Өткөргүчтөрдүн ыктыярдуу кошулушунун жалпы каршылыгын кантип аныктоого болот?
Башкача айтканда, ырааттуу бөлүмдөр параллелдүү бөлүмдөрдүн ордуна жана тескерисинче. Алар үчүн бардык сүрөттөлгөн мыйзамдар дагы эле күчүндө. Аларды этап менен колдонушуңуз керек.
Биринчиден, бул схеманы психикалык жактан кеңейтүү керек. Эгер аны элестетүү кыйын болсо, анда эмне болуп жатканын тартуу керек. Эгер аны конкреттүү бир мисал менен карасак, түшүндүрмө айкыныраак болот (сүрөттү караңыз).
Сизди B жана C чекиттеринен баштоо ыңгайлуу. Аларды бири-биринен жана барактын четтеринен бир аз аралыкта жайгаштыруу керек. Сол жакта бир зым В чекитине жакындайт, экөө оңго багытталган. Ал эми В чекитинин сол жагында эки бутак жана андан кийин бир зым бар.
Эми булардын ортосундагы боштукту толтурушуңуз керекчекиттер. Үстүнкү зым боюнча коэффициенттери 2, 3 жана 4 болгон үч резистор коюлушу керек, ал эми индекси 5 болгон ылдыйдан кетет. Алгачкы үчөө катар менен туташтырылган. Бешинчи резистор менен алар параллелдүү.
Калган эки резистор (биринчи жана алтынчы) БВнын каралып жаткан бөлүгү менен катар туташтырылган. Демек, чийме жөн гана тандалган чекиттердин эки тарабында эки тик бурчтук менен толукталышы мүмкүн. Каршылыкты эсептөө үчүн формулаларды колдонуу керек:
- биринчи сериялык туташуу үчүн берилген;
- анда параллелдүү үчүн;
- жана кайра ырааттуу.
Ушундай жол менен сиз каалаган, атүгүл өтө татаал схеманы орното аласыз.
Өткөргүчтөрдү сериялык туташтыруу маселеси
Абал. Эки лампа жана бир резистор бири-биринин артынан чынжырга туташтырылган. Жалпы чыңалуу 110 В жана ток 12 А. Ар бир лампа 40 В менен эсептелген болсо, резистордун мааниси кандай?
Чечим. Катар байланыш каралып жаткандыктан, анын мыйзамдарынын формулалары белгилүү. Сиз жөн гана аларды туура колдонуу керек. Резистордогу чыңалуу маанисин табуу менен баштаңыз. Бул үчүн, жалпысынан бир лампанын эки эселенген чыңалуусун алып салуу керек. 30 В чыкты.
Эми эки чоңдук белгилүү болгондуктан, U жана I (алардын экинчиси шартта берилген, анткени жалпы ток ар бир катардагы керектөөчүнүн токуна барабар), биз резистордун каршылыгын төмөнкүнү колдонуп эсептей алабыз Ом мыйзамы. Ал 2,5 Ом болуп чыкты.
Жооп. Резистордун каршылыгы 2,5 Ом.
Тапшырмаконденсаторлорду туташтыруу үчүн, параллелдүү жана катар
Абал. Кубаттуулугу 20, 25 жана 30 микрофарад болгон үч конденсатор бар. Сериялуу жана параллелдүү туташтырылганда алардын жалпы сыйымдуулугун аныктаңыз.
Чечим. Параллель байланыш менен баштоо оңой. Бул жагдайда, бардык үч баалуулуктарды жөн гана кошуу керек. Ошентип, жалпы сыйымдуулук 75uF.
Бул конденсаторлор катар менен туташтырылганда, эсептөөлөр бир аз татаалыраак болот. Анткени, адегенде бул кубаттуулуктардын ар бирине биримдиктин катышын таап, анан аларды бири-бирине кошуу керек. Агрегатты жалпы кубаттуулукка бөлгөндө 37/300 болот экен. Анда каалаган маани болжол менен 8 микрофарад болот.
Жооп. Сериялуу туташуудагы жалпы сыйымдуулук 8 uF, параллелдүү - 75 uF.
