Hur man beräknar total ström

Det enklaste sättet att representera en serie anslutningar i en krets är en kedja av element. Elementen sätts in i följd och på samma rad. Det finns bara en väg på vilken elektronerna och laddningarna kan flöda. När du väl har en grundläggande uppfattning om vad en serie anslutningar i en krets innebär kan du räkna ut hur du beräknar den totala strömmen.

Metod 1

Förstå grundläggande terminologi

Bli bekant med det aktuella konceptet. Strömmen är flödet av bärare av elektriska laddningar eller flödet av laddningar per tidsenhet. Men vad är en laddning och vad är en elektron? En elektron är en negativt laddad partikel. Laddning är en egenskap av materia som används för att klassificera om något är positivt eller negativt. Liksom med magneter, avstötar samma laddningar varandra, de motsatta lockar varandra.

Vi kan förklara det med vatten. Vattnet är sammansatt av molekyler, H2O - som står för 2 väteatomer och ett av syre bundna ihop.
En ström strömmar består av miljoner och miljontals av dessa molekyler. Vi kan jämföra det strömmande vattnet med de nuvarande molekylerna till elektronerna och laddningarna till atomerna.

Förstå begreppet spänning. Spänningen är "kraften" som gör strömflödet. För att bättre förstå spänningen använder vi ett batteri som ett exempel. En rad kemiska reaktioner uppstår i ett batteri, vilket ger en massa elektroner i den positiva änden av batteriet.

Om vi kopplar den positiva änden av batteriet med den negativa änden, genom en ledare (t.ex. en kabel), flyttar elektronmassan för att försöka flytta ifrån varandra för att avvisa samma laddningar.

Dessutom, för lagen om bevarande av avgifter, som säger att summan av avgifterna i ett isolerat system är oförändrad, elektronerna försöka gå från maximal negativ laddning till lägsta möjliga, sedan passera från den positiva polen på batteriet till den negativa.

Denna rörelse medför en potentiell skillnad mellan de två ytterligheterna, som vi kallar spänning.

Förstå begreppet motstånd. Motstånd, tvärtom, är motståndet från vissa element till flödet av avgifter.

Motståndskraftar är element med hög resistans. De är placerade vid vissa punkter i kretsen för att reglera flödet av elektroner.

Om det inte finns några motstånd regleras elektronerna inte, enheten kan få för hög laddning och skadas eller bli avfyra på grund av för hög laddning.

Metod 2

Hitta totalströmmen i en serie anslutningar i en krets

Hitta det totala motståndet i en krets. Tänk dig ett halm du dricker från. Pizzicala flera gånger. Vad märker du? Vattnet som strömmar genom det kommer att minska. Dessa knivar är motstånden. De blockerar vattnet som är det aktuella. Eftersom klyftorna är i rak linje är de i serie. I exemplet är det totala motståndet för seriemotstånd:

R (totalt) = Rl + R2 + R3.

Identifiera den totala spänningen. Huvuddelen av tiden är den totala spänningen tillförd, men i de fall där de enskilda spänningarna specificeras kan vi använda ekvationen:

V (totalt) = V1 + V2 + V3.

Hur kommer det? Med hjälp av jämförelsen med halmen igen, efter att du klämde den, vad förväntar du dig? Du måste göra större ansträngningar för att få vattnet genom halmen. Den totala ansträngningen erhålls genom summan av ansträngningarna som du måste göra för att korsa varje nypa.

Den kraft du behöver är spänning, eftersom det orsakar strömning av ström eller vatten. Därför är det logiskt att den totala spänningen är summan av de som krävs för att passera genom varje motstånd.

Beräkna totalströmmen i systemet. Med hjälp av jämförelsen med halm, även i närvaro av nypa, är mängden vatten du får är annorlunda? Nej. Även om den hastighet som vattnet anländer varierar, är mängden vatten du dricker alltid detsamma. Och om du överväger mer noggrant, är mängden vatten som kommer in och lämnar kniporna samma med tanke på den fasta hastigheten med vilken vattnet rinner, så vi kan säga det:

I1 = I2 = I3 = I (totalt)

Kom ihåg lagen om Ohm. Stoppa inte vid denna tidpunkt! Kom ihåg att vi kan överväga Ohms lag som binder spänningarna, strömmen och motståndet:

V = IR.

Försök att arbeta med ett exempel. Tre motstånd, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω, R3 = 9Ω, är anslutna i serie. En total krets på 2,5V appliceras på kretsen. Beräkna kretsens totala ström. Beräkna först det totala motståndet först:

R (totalt) = 10Ω + 2Ω + 9Ω

sedan R (totalt) = 21Ω

Använd Ohms lag att beräkna totalströmmen:

V (totalt) = I (totalt) x R (totalt).

I (totalt) = V (totalt) / R (totalt).

I (totalt) = 2,5V / 21Ω.

I (totalt) = 0,1190A.

Metod 3

Hitta den totala strömmen för parallella kretsar

Förstå vad en parallell krets är. Som namnet antyder innehåller en parallellkrets element som är organiserad parallellt. Det består av flera kabelanslutningar som skapar olika vägar där strömmen kan strömma.

Beräkna total spänning. Eftersom vi har behandlat terminologin i föregående punkt kan vi gå direkt till beräkningarna. Ta till exempel ett rör som skiljer sig i två delar av olika diametrar. Varför rinner vattnet i båda rören, behöver du applicera olika krafter på de två grenarna? Nej. Du måste bara använda tillräckligt kraft för att vattnet ska flöda. Således använder vi vatten för ström och spänningsstyrka som analogi, så kan vi säga det:

V (totalt) = V1 + V2 + V3.

Beräkna total motstånd. Antag att du vill justera vattnet som strömmar i de två rören. Hur kan du blockera dem? Ställer endast ett block för båda rören eller olika positioner i följd för att reglera flödet? Du bör välja det andra valet. För motståndet är det samma. Motstånden anslutna i serie reglera mycket bättre än de som är placerade parallellt. Ekvationen av total resistans i en parallellkrets kommer att vara:

1 / r (totalt) = (1 / Rl) + (1 / R2) + (1 / R3).

Beräkna summan av strömmen. Låt oss gå tillbaka till vårt exempel på vattnet som strömmar i ett rör som är indelat. Detsamma kan tillämpas på strömmen. Eftersom det finns flera vägar som dagens kan ta, kan det sägas att det måste delas upp. De två vägarna behöver inte nödvändigtvis samma laddningsnivå: det beror på motståndet och de material som utgör varje gren. Således är den totala strömekvationen lika med summan av strömmarna som strömmar på de olika grenarna:

I (totalt) = I1 + I2 + I3.

Självklart kan vi inte använda det för att vi inte äger de enskilda strömmarna. Också i detta fall kan vi använda Ohms lag.

Metod 4

Lös ett exempel på en parallellkrets

Låt oss försöka med ett exempel. 4 motstånd är indelade i två vägar som är parallella anslutna. Sti 1 innehåller R1 = 1Ω och R2 = 2Ω, medan väg 2 innehåller R3 = 0,5Ω och R4 = 1,5Ω. Motstånden i varje bana är kopplade i serie. Spänningen som appliceras på väg 1 är 3V. Hitta den totala strömmen.

Först hitta totalt motstånd. Eftersom motstånden på varje bana är kopplade i serie, kommer vi först att hitta lösningen för motstånd på varje bana.

R (totalt 1&2) = R1 + R2.

R (totalt 1&2) = 1Ω + 2Ω.

R (totalt 1&2) = 3Ω.

R (totalt 3&4) = R3 + R4.

R (totalt 3&4) = 0,5Ω + 1,5Ω.

R (totalt 3&4) = 2Ω.

Vi använder ekvationen för vägar parallellt. Nu, eftersom banorna är parallella kopplade, kommer vi att använda ekvationen för motstånden parallellt.

(1 / r (totalt)) = (1 / R (totalt 1&2)) + (1 / R (totalt 3&4)).

(1 / R (totalt)) = (1/3Ω) + (1 / 2Ω).

(1 / R (totalt)) = 5/6.

(1 / R (totalt)) = 1,2Ω.

Hitta den totala spänningen. Beräkna nu den totala spänningen. Eftersom den totala spänningen är summan av spänningarna:

V (totalt) = V1 = 3V.

Använd Ohms lag för att hitta den totala strömmen. Nu kan vi beräkna summan av strömmen med hjälp av Ohms lag.

V (totalt) = I (totalt) x R (totalt).

I (totalt) = V (totalt) / R (totalt).

I (totalt) = 3V / 1,2Ω.

I (totalt) = 2,5A.

tips

Det totala motståndet för en parallellkrets är alltid mindre än vilket motstånd som helst.
terminologi:
Krets - Komposition av element (t.ex. motstånd, kondensatorer och induktorer) anslutna med kablar som är korsade av strömmen.
Motstånd - element som kan minska eller motstå strömmen.
Nuvarande flöde av laddningar i en ledare: Ampere, A.
Spänning - arbete utfört med elektrisk laddning - enhet: Volt, V.
Motstånd - mätning av motståndet av ett element till strömmenhetens strömning: Ohm, Ω.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade