Rezistorlarning ketma-ket ulanishi. Rezistorlarning parallel ulanishi

Qarshilikni hisoblamasdan, elektronika yoki elektrotexnika sohasida biron bir operatsiya tugallanmagan. Bunday holda, faqat zanjirning bo'limi aralash birikma rezistorlar. Muhandislar va fiziklar bunday sxemalarda hisob-kitoblar qanday sodir bo'lishini aniq tushunishlari kerak. Umuman olganda, turli xil murakkablikdagi sxemalarda qo'llaniladigan bir nechta ulanish turlari mavjud.

Seriyali ulanish

Rezistorlarni ulashning bunday usullari mavjud: ketma-ket, parallel va birlashtirilgan. Da ketma-ket ulanish birinchi rezistorning oxiri ikkinchisining boshiga, bir qismi esa uchinchisiga ulanadi. Ular barcha komponentlar bilan shunday ishlaydi. Ya'ni, zanjirning barcha tarkibiy qismlari bir-birini kuzatib boradi. Bunday aloqada ular orqali bitta umumiy elektr toki o'tadi. Bunday sxemalar uchun fiziklar A va B nuqtalari orasida zaryadlangan elektronlar oqimi uchun faqat bitta yo'l bo'lgan formuladan foydalanadilar.

Oqimdagi elektr energiyasiga qarshilik ulangan rezistorlar soniga bog'liq. Komponentlar qancha ko'p bo'lsa, u shunchalik yuqori bo'ladi. U formuladan foydalanib hisoblab chiqiladi: R jami = R1+R2+…+Rn, bu yerda:

• R jami - barcha qarshiliklarning yig'indisi;
• R1 - birinchi qarshilik;
• R2 - ikkinchi komponent;
• Rn zanjirning oxirgi komponentidir.

Parallel ulanish

Parallel ulanishni nazarda tutadi rezistorlarning boshlanishini bir nuqtaga ulash, va ikkinchisi bilan tugaydi. Komponentlarning o'zlari bir-biridan bir xil masofada joylashgan va ularning soni cheklanmagan. Elektr toki har bir komponent orqali alohida o'tadi, bir nechta yo'llardan birini tanlaydi.

Zanjirda bir nechta komponentlar va oqim yo'llari mavjudligi sababli qarshilik ketma-ket ulanishga qaraganda ancha past bo'ladi. Ya'ni, qarshi ta'sirning umumiy miqdori komponentlar sonining ko'payishiga mutanosib ravishda kamayadi. Elektrga qarshilikning umumiy miqdorini aniqlash formulasi: 1/R jami = 1/R1+1/R2+…+1/Rn.

Hisob-kitoblarda umumiy qarshilik har doim kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har qanday komponentidan kam bo'lishi kerak. Ikki rezistorli zanjir uchun qarama-qarshilik yig'indisini hisoblash usuli biroz farq qiladi: 1/R jami = (R1 x R2)/(R1+R2). Tizimdagi komponentlar bir xil qarshilik qiymatlariga ega bo'lsa, u holda umumiy soni komponentlardan birining yarmiga teng bo'ladi.

Aralash variant

Qarshiliklarning aralash ulanishida ketma-ket va parallel ulanish davri birlashtiriladi. Bunday holda, bir nechta komponentlar bir tarzda, boshqalari esa boshqa tarzda ulanadi, lekin ularning barchasi bitta sxemaga kiritilgan. Fizikada bu ulanish usuli ketma-ket parallel deb ataladi.

Elektrga qarshilik miqdorini hisoblash uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan rezistorlar bir xil tarzda ulangan kichik qismlarga bo'linishi kerak. Keyin hisob-kitoblar algoritmga muvofiq amalga oshiriladi:

• parallel ulangan komponentlar bo'lgan sxemada ekvivalent qarshilikni hisoblang;
• shundan so'ng, sxemaning ketma-ket ulangan bo'limlarida qarama-qarshilik hisoblab chiqiladi;
• vizual tasvirni qayta chizish kerak, odatda ketma-ket ulangan rezistorlar bilan sxema olinadi;
• ikkita formuladan biri yordamida yangi zanjirdagi qarshilikni hisoblang.

Hisoblash usullarini yaxshiroq tushunishga misol yordam beradi. Agar sxemada faqat beshta komponent bo'lsa, ular boshqacha joylashishi mumkin. Birinchi rezistorning boshlanishi A nuqtasiga, oxiri B ga ulanadi. Birlashtirilgan ulanishga ega bo'lgan alohida sxema undan keladi. Ikkinchi va uchinchi komponentlar ketma-ket chiziqda, to'rtinchi komponent ularga parallel. Oxirgi qarshilik ushbu sxemaning oxirgi nuqtasidan keladi - G.

Boshida ichki kontaktlarning zanglashiga olib ketma-ket kesimining qarshiligi yig'indisini hisoblang: R2+R3. Shundan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib, ikkinchi va uchinchi komponentlar bittaga ulanadi. Natijada, ichki sxema parallel ravishda ulanadi. Endi uning qarama-qarshiligi hisoblanadi: (R2.3xR4)/(R2.3+R4). Olingan sxemani ikkinchi marta chizishingiz mumkin.

Sxema ketma-ket ulangan uchta rezistorga ega bo'ladi. Bundan tashqari, o'rtacha ikkinchi, uchinchi va to'rtinchi komponentlarning parametrlarini o'z ichiga oladi.

Endi qarshilikning umumiy miqdorini bilib olishingiz mumkin. Buning uchun birinchi, beshinchi va boshqa komponentlarning elektr ko'rsatkichlariga qarshilikni qo'shing. Formula quyidagicha ko'rinadi: R1+(R2.3xR4)/(R2.3+R4)+R5. Unga barcha komponent parametrlarini darhol almashtirishingiz mumkin.

Amalda ketma-ket va parallel ulanish usullari kamdan-kam qo'llaniladi, chunki qurilmalardagi sxemalar odatda murakkabdir. Shuning uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan rezistorlar ko'pincha birlashtirilgan tarzda ulanadi. Bunday hollarda qarshilik bosqichma-bosqich hisoblanadi.

Agar siz darhol raqamlarni ko'rsatsangiz umumiy formula, siz xato qilishingiz va noto'g'ri natijalar olishingiz mumkin. Bu elektr jihozining ishlashiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Muammolarni hal qilishda, kontaktlarning zanglashiga olib, uni iloji boricha sodda qilib o'zgartirish odatiy holdir. Buning uchun ekvivalent transformatsiyalar qo'llaniladi. O'zgartirilmagan qismdagi oqimlar va kuchlanishlar o'zgarishsiz qoladigan elektr zanjirining bir qismini o'zgartirishlar ekvivalentdir.

Supero'tkazuvchilar ulanishlarining to'rtta asosiy turi mavjud: ketma-ket, parallel, aralash va ko'prik.

Seriyali ulanish

Seriyali ulanish- bu butun zanjir bo'ylab oqim kuchi bir xil bo'lgan ulanish. Ketma-ket ulanishning yorqin namunasi - eski Rojdestvo daraxti gulchambari. U erda lampochkalar ketma-ket, birin-ketin ulanadi. Endi tasavvur qiling-a, bitta lampochka yonib ketdi, kontaktlarning zanglashiga olib, qolgan lampochkalar o‘chadi. Bir elementning ishlamay qolishi boshqa barcha elementlarning yopilishiga olib keladi, bu ketma-ket ulanishning muhim kamchiligidir.

Ketma-ket ulanganda elementlarning qarshiliklari umumlashtiriladi.

Parallel ulanish

Parallel ulanish- bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismining uchlaridagi kuchlanish bir xil bo'lgan ulanishdir. Parallel ulanish eng keng tarqalgan bo'lib, asosan barcha elementlar bir xil kuchlanish ostida bo'lganligi sababli, oqim boshqacha taqsimlanadi va elementlardan biri chiqib ketganda, qolganlarning hammasi ishlashda davom etadi.

Parallel ulanishda ekvivalent qarshilik quyidagicha topiladi:

Ikki parallel ulangan rezistorlar holatida

Parallel ulangan uchta rezistorlar bo'lsa:

Aralash birikma

Aralash birikma- ketma-ket va parallel ulanishlar yig'indisi bo'lgan ulanish. Ekvivalent qarshilikni topish uchun sxemaning parallel va ketma-ket qismlarini navbatma-navbat o'zgartirib, kontaktlarning zanglashiga olib "yiqilishi" kerak.

Birinchidan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan parallel qismi uchun ekvivalent qarshilikni topamiz va keyin unga qolgan qarshilik R 3 ni qo'shamiz. Shuni tushunish kerakki, konversiyadan so'ng ekvivalent qarshilik R 1 R 2 va qarshilik R 3 ketma-ket ulanadi.

Shunday qilib, bu o'tkazgichlarning eng qiziqarli va eng murakkab ulanishini qoldiradi.

Ko'prik sxemasi

Ko'prikning ulanish sxemasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Ko'prik sxemasini buzish uchun ko'prik uchburchaklaridan biri ekvivalent yulduz bilan almashtiriladi.

Va R 1, R 2 va R 3 qarshiliklarni toping.

Elektr zanjirlarida elementlar turli yo'llar bilan ulanishi mumkin, jumladan ketma-ket va parallel ulanishlar.

Seriyali ulanish

Bu ulanish bilan o'tkazgichlar bir-biriga ketma-ket ulanadi, ya'ni bir o'tkazgichning boshi ikkinchisining oxiriga ulanadi. Ushbu ulanishning asosiy xususiyati shundaki, barcha o'tkazgichlar bitta simga tegishli, filiallar yo'q. Supero'tkazuvchilarning har biridan bir xil elektr toki o'tadi. Ammo o'tkazgichlardagi umumiy kuchlanish ularning har biridagi birlashtirilgan kuchlanishlarga teng bo'ladi.

Ketma-ket ulangan bir qator rezistorlarni ko'rib chiqing. Tarmoqlar yo'qligi sababli, bir o'tkazgichdan o'tadigan zaryad miqdori boshqa o'tkazgichdan o'tadigan zaryad miqdoriga teng bo'ladi. Barcha o'tkazgichlarda oqim kuchi bir xil bo'ladi. Bu ulanishning asosiy xususiyati.

Ushbu ulanishni boshqacha ko'rish mumkin. Barcha rezistorlar bitta ekvivalent rezistor bilan almashtirilishi mumkin.

Ekvivalent qarshilik bo'ylab oqim barcha rezistorlar orqali o'tadigan umumiy oqim bilan bir xil bo'ladi. Ekvivalent umumiy kuchlanish har bir rezistordagi kuchlanishlarning yig'indisi bo'ladi. Bu qarshilik bo'ylab potentsial farq.

Agar siz ushbu qoidalardan va har bir qarshilik uchun amal qiladigan Ohm qonunidan foydalansangiz, ekvivalent umumiy qarshilikning qarshiligi qarshiliklar yig'indisiga teng bo'lishini isbotlashingiz mumkin. Birinchi ikkita qoidaning natijasi uchinchi qoida bo'ladi.

Ilova

Ketma-ket ulanish qurilmani maqsadli ravishda yoqish yoki o'chirish kerak bo'lganda ishlatiladi, kalit unga ketma-ket zanjirda ulanadi. Misol uchun, elektr qo'ng'irog'i faqat manba va tugma bilan ketma-ket ulanganda jiringlaydi. Birinchi qoidaga ko'ra, o'tkazgichlardan kamida bittasida elektr toki bo'lmasa, boshqa o'tkazgichlarda elektr toki bo'lmaydi. Va aksincha, agar kamida bitta o'tkazgichda oqim bo'lsa, u boshqa barcha o'tkazgichlarda bo'ladi. Cho'ntak chirog'i ham ishlaydi, unda tugma, batareya va lampochka mavjud. Ushbu elementlarning barchasi ketma-ket ulanishi kerak, chunki tugma bosilganda chiroq porlashi kerak.

Ba'zan ketma-ket ulanish istalgan maqsadlarga erisha olmaydi. Masalan, qandillar, lampochkalar va boshqa qurilmalar ko'p bo'lgan kvartirada siz barcha lampalar va qurilmalarni ketma-ket ulamasligingiz kerak, chunki siz kvartiraning har bir xonasida chiroqlarni bir vaqtning o'zida yoqishingiz shart emas. vaqt. Shu maqsadda ketma-ket va parallel ulanishlar alohida ko'rib chiqiladi va kvartirada yoritish moslamalarini ulash uchun parallel turdagi sxema qo'llaniladi.

Parallel ulanish

Ushbu turdagi sxemada barcha o'tkazgichlar bir-biriga parallel ravishda ulanadi. Supero'tkazuvchilarning barcha boshlari bir nuqtaga ulangan va barcha uchlari ham bir-biriga bog'langan. Parallel zanjirda ulangan bir qancha bir xil o'tkazgichlarni (rezistorlarni) ko'rib chiqaylik.

Ushbu turdagi ulanish tarmoqlangan. Har bir filialda bitta rezistor mavjud. Elektr toki, dallanma nuqtasiga yetib, har bir qarshilikka bo'linadi va barcha qarshiliklardagi oqimlarning yig'indisiga teng bo'ladi. Parallel ulangan barcha elementlardagi kuchlanish bir xil.

Barcha rezistorlar bitta ekvivalent rezistor bilan almashtirilishi mumkin. Agar siz Ohm qonunidan foydalansangiz, qarshilik ifodasini olishingiz mumkin. Agar ketma-ket ulanish bilan qarshiliklar qo'shilgan bo'lsa, u holda parallel ulanish bilan yuqoridagi formulada yozilganidek, ularning teskari qiymatlari qo'shiladi.

Ilova

Agar biz uy sharoitida ulanishlarni ko'rib chiqsak, u holda kvartirada yoritish lampalari va avizalar parallel ravishda ulanishi kerak. Agar biz ularni ketma-ket ulasak, unda bitta lampochka yoqilganda, qolganlarini yoqamiz. Parallel ulanish bilan biz filiallarning har biriga mos keladigan kalitni qo'shib, kerakli lampochkani yoqishimiz mumkin. Bunday holda, bitta chiroqni shu tarzda yoqish boshqa lampalarga ta'sir qilmaydi.

Kvartiradagi barcha elektr maishiy qurilmalar 220 V kuchlanishli tarmoqqa parallel ravishda ulangan va tarqatish paneliga ulangan. Boshqacha qilib aytganda, parallel ulanish elektr qurilmalarini bir-biridan mustaqil ravishda ulash zarur bo'lganda qo'llaniladi. Ketma-ket va parallel ulanishlar o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, aralash birikmalar mavjud.

Joriy ish

Yuqorida muhokama qilingan ketma-ket va parallel ulanishlar asosiy bo'lgan kuchlanish, qarshilik va oqim qiymatlari uchun amal qiladi. Oqimning ishi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

A = I x U x t, Qayerda A- joriy ish, t- o'tkazgich bo'ylab oqim vaqti.

Ketma-ket ulanish davri bilan ishlashni aniqlash uchun dastlabki ifodadagi kuchlanishni almashtirish kerak. Biz olamiz:

A=I x (U1 + U2) x t

Qavslarni ochamiz va butun diagrammada ish har bir yukdagi miqdor bilan aniqlanganligini aniqlaymiz.

Biz parallel ulanish sxemasini ham ko'rib chiqamiz. Biz shunchaki kuchlanishni emas, balki oqimni o'zgartiramiz. Natijada:

A = A1+A2

Joriy quvvat

O'chirish qismining kuchi formulasini ko'rib chiqayotganda, yana formuladan foydalanish kerak:

P=U x I

Shunga o'xshash mulohazalardan so'ng, natijada ketma-ket va parallel ulanishlar quyidagi quvvat formulasi bilan aniqlanishi mumkin:

P=P1 + P2

Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, har qanday sxema uchun umumiy quvvat kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha quvvatlar yig'indisiga teng. Bu kvartirada bir vaqtning o'zida bir nechta kuchli elektr jihozlarini yoqish tavsiya etilmasligini tushuntirishi mumkin, chunki simlar bunday quvvatga bardosh bera olmaydi.

Yangi yil gulchambariga ulanish sxemasining ta'siri

Gulchambardagi bitta chiroq yonib ketgandan so'ng, ulanish sxemasining turini aniqlashingiz mumkin. Agar sxema ketma-ket bo'lsa, unda bitta lampochka yonmaydi, chunki yonib ketgan lampochka umumiy zanjirni buzadi. Qaysi lampochkaning yonib ketganligini bilish uchun siz hamma narsani tekshirishingiz kerak. Keyinchalik, noto'g'ri chiroqni almashtiring, gulchambar ishlaydi.

Parallel ulanish sxemasidan foydalanilganda, gulchambar bir yoki bir nechta lampalar yonib ketgan bo'lsa ham ishlashni davom ettiradi, chunki sxema to'liq buzilmagan, faqat bitta kichik parallel qism. Bunday gulchambarni tiklash uchun qaysi lampalar yoqilmaganligini ko'rish va ularni almashtirish kifoya.

Kondensatorlar uchun ketma-ket va parallel ulanish

Ketma-ket sxema bilan quyidagi rasm paydo bo'ladi: quvvat manbaining musbat qutbidan zaryadlar faqat tashqi kondansatörlarning tashqi plitalariga o'tadi. , ular orasida joylashgan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zaryadni uzatish. Bu barcha plitalarda turli xil belgilar bilan teng zaryadlarning ko'rinishini tushuntiradi. Bunga asoslanib, ketma-ket zanjirga ulangan har qanday kondansatör zaryadini quyidagi formula bilan ifodalash mumkin:

q jami = q1 = q2 = q3

Har qanday kondansatördagi kuchlanishni aniqlash uchun sizga quyidagi formula kerak bo'ladi:

Bu erda C - sig'im. Umumiy kuchlanish qarshiliklarga mos keladigan bir xil qonun bilan ifodalanadi. Shunday qilib, biz sig'im formulasini olamiz:

S= q/(U1 + U2 + U3)

Ushbu formulani soddalashtirish uchun siz kasrlarni teskari o'zgartirishingiz va potentsial farqning kondansatördagi zaryadga nisbatini almashtirishingiz mumkin. Natijada biz quyidagilarni olamiz:

1/C= 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Kondensatorlarning parallel ulanishi biroz boshqacha hisoblab chiqiladi.

Umumiy zaryad barcha kondensatorlarning plitalarida to'plangan barcha zaryadlarning yig'indisi sifatida hisoblanadi. Va kuchlanish qiymati ham tomonidan hisoblanadi umumiy qonunlar. Shu munosabat bilan, parallel ulanish pallasida umumiy sig'im formulasi quyidagicha ko'rinadi:

S= (q1 + q2 + q3)/U

Ushbu qiymat sxemadagi har bir qurilmaning yig'indisi sifatida hisoblanadi:

C=C1 + C2 + C3

Supero'tkazuvchilarning aralash ulanishi

IN elektr diagrammasi sxema bo'limlari bir-biri bilan o'zaro bog'langan ketma-ket va parallel ulanishlarga ega bo'lishi mumkin. Lekin yuqorida muhokama qilingan barcha qonunlar individual turlar ulanishlar hali ham amal qiladi va bosqichma-bosqich ishlatiladi.

Avval siz diagrammani alohida qismlarga aqliy ravishda ajratishingiz kerak. Yaxshiroq tasvirlash uchun u qog'ozga chizilgan. Keling, yuqorida ko'rsatilgan diagramma yordamida misolimizni ko'rib chiqaylik.

Uni nuqtalardan boshlab tasvirlash eng qulaydir B Va IN. Ular bir-biridan va qog'oz varag'ining chetidan bir oz masofada joylashtiriladi. Chap tomondan nuqtaga B bitta sim ulangan va ikkita sim o'ng tomonga o'tadi. Nuqta IN aksincha, chap tomonda ikkita shoxcha bor va nuqtadan keyin bitta sim o'chadi.

Keyinchalik, nuqtalar orasidagi bo'shliqni tasvirlashingiz kerak. Yuqori o'tkazgich bo'ylab an'anaviy qiymatlari 2, 3, 4 bo'lgan 3 ta qarshilik mavjud. Pastdan indeks 5 bo'lgan oqim bo'ladi. Birinchi 3 qarshilik zanjirda ketma-ket ulangan va beshinchi qarshilik parallel ravishda ulangan. .

Qolgan ikkita qarshilik (birinchi va oltinchi) biz ko'rib chiqayotgan qism bilan ketma-ket bog'langan B-C. Shuning uchun biz diagrammani tanlangan nuqtalarning yon tomonlarida 2 ta to'rtburchaklar bilan to'ldiramiz.

Endi qarshilikni hisoblash uchun formuladan foydalanamiz:

• Seriyali ulanish uchun birinchi formula.
• Keyinchalik, parallel zanjir uchun.
• Va nihoyat, ketma-ket sxema uchun.

Xuddi shunday, siz har qanday narsani parchalashingiz mumkin murakkab sxema, shu jumladan faqat qarshilik ko'rinishidagi o'tkazgichlarning emas, balki kondansatkichlarning ulanishlari. Foydalanish orqali hisoblashni o'rganish turli xil turlari sxemalar, siz bir nechta vazifalarni bajarish orqali amalda mashq qilishingiz kerak.

Tarkib:

Elektr pallasida oqim oqimi o'tkazgichlar orqali, manbadan iste'molchilarga yo'nalishda amalga oshiriladi. Ushbu sxemalarning aksariyati qo'llaniladi mis simlar Va elektr qabul qiluvchilar ma'lum miqdorda, turli qarshilikka ega. Bajarilgan vazifalarga qarab, elektr davrlari o'tkazgichlarning ketma-ket va parallel ulanishlaridan foydalanadi. Ba'zi hollarda ikkala turdagi ulanishlardan foydalanish mumkin, keyin bu variant aralash deb ataladi. Har bir sxemaning o'ziga xos xususiyatlari va farqlari bor, shuning uchun ular sxemalarni loyihalashda, elektr jihozlarini ta'mirlash va xizmat ko'rsatishda oldindan hisobga olinishi kerak.

Supero'tkazuvchilarning ketma-ket ulanishi

Elektrotexnika sohasida katta ahamiyatga ega elektr pallasida o'tkazgichlarning ketma-ket va parallel ulanishiga ega. Ular orasida o'tkazgichlarning ketma-ket ulanish sxemasi tez-tez ishlatiladi, bu iste'molchilarning bir xil ulanishini nazarda tutadi. Bunday holda, sxemaga kiritish ustuvorlik tartibida birin-ketin amalga oshiriladi. Ya'ni, bir iste'molchining boshi boshqasining oxiriga simlar yordamida, hech qanday shoxchalarsiz ulanadi.

Bunday elektr zanjirining xususiyatlarini ikkita yukga ega bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib boradigan bo'limlari misolida ko'rib chiqish mumkin. Ularning har biridagi oqim, kuchlanish va qarshilik mos ravishda I1, U1, R1 va I2, U2, R2 sifatida belgilanishi kerak. Natijada miqdorlar orasidagi munosabatni quyidagicha ifodalovchi munosabatlar olindi: I = I1 = I2, U = U1 + U2, R = R1 + R2. Olingan ma'lumotlar amalda tegishli bo'limlarning ampermetri va voltmetri bilan o'lchovlarni olish orqali tasdiqlanadi.

Shunday qilib, o'tkazgichlarning ketma-ket ulanishi quyidagi individual xususiyatlarga ega:

• Devrenning barcha qismlarida oqim kuchi bir xil bo'ladi.
• Devrenning umumiy kuchlanishi har bir bo'limdagi kuchlanishlarning yig'indisidir.
• Umumiy qarshilik har bir alohida o'tkazgichning qarshiligini o'z ichiga oladi.

Ushbu nisbatlar ketma-ket ulangan har qanday miqdordagi o'tkazgichlarga mos keladi. Umumiy qarshilik qiymati har doim har qanday individual o'tkazgichning qarshiligidan yuqori. Bu ketma-ket ulanganda ularning umumiy uzunligining oshishi bilan bog'liq, bu ham qarshilikning oshishiga olib keladi.

Agar siz bir xil elementlarni ketma-ket n bilan bog'lasangiz, siz R = n x R1 ni olasiz, bu erda R - umumiy qarshilik, R1 - bitta elementning qarshiligi va n - elementlarning soni. Kuchlanish U, aksincha, teng qismlarga bo'linadi, ularning har biri umumiy qiymatdan n marta kamroq. Misol uchun, agar bir xil quvvatdagi 10 ta chiroq 220 voltlik kuchlanishli tarmoqqa ketma-ket ulangan bo'lsa, u holda ularning har qandayida kuchlanish quyidagicha bo'ladi: U1 = U/10 = 22 volt.

Ketma-ket ulangan o'tkazgichlar xarakterli o'ziga xos xususiyatga ega. Agar ulardan kamida bittasi ish paytida ishlamay qolsa, oqim oqimi butun zanjirda to'xtaydi. Ko'pchilik yorqin misol ketma-ket zanjirdagi bitta yonib ketgan lampochka butun tizimning ishdan chiqishiga olib keladi. Yongan lampochkani aniqlash uchun siz butun gulchambarni tekshirishingiz kerak.

Supero'tkazuvchilarning parallel ulanishi

IN elektr tarmoqlari o'tkazgichlarni ulash mumkin turli yo'llar bilan: ketma-ket, parallel va birlashtirilgan. Ularning orasida, boshlang'ich va tugatish nuqtalaridagi o'tkazgichlar bir-biriga ulanganda, parallel ulanish variantidir. Shunday qilib, yuklarning boshlanishi va uchlari bir-biriga bog'langan va yuklarning o'zlari bir-biriga parallel joylashgan. Elektr zanjirida parallel ravishda ulangan ikki, uch yoki undan ortiq o'tkazgichlar bo'lishi mumkin.

Agar ketma-ket va parallel ulanishni ko'rib chiqsak, ikkinchisidagi oqim kuchini quyidagi sxema yordamida o'rganish mumkin. Bir xil qarshilikka ega va parallel ravishda ulangan ikkita akkor chiroqni oling. Nazorat qilish uchun har bir lampochka o'ziga ulangan. Bundan tashqari, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy oqimini kuzatish uchun yana bir ampermetr ishlatiladi. Sinov sxemasi quvvat manbai va kalit bilan to'ldiriladi.

Kalitni yopgandan so'ng, siz o'lchash asboblarining o'qishlarini kuzatishingiz kerak. 1-chiroqdagi ampermetr oqim I1ni, 2-chiroqda esa I2 oqimini ko'rsatadi. Umumiy ampermetr joriy qiymatni ko'rsatadi, summasiga teng individual, parallel ulangan davrlarning oqimlari: I = I1 + I2. Seriyali ulanishdan farqli o'laroq, lampochkalardan biri yonib ketgan bo'lsa, ikkinchisi normal ishlaydi. Shuning uchun uy elektr tarmoqlarida qurilmalarning parallel ulanishi qo'llaniladi.

Xuddi shu sxemadan foydalanib, siz ekvivalent qarshilik qiymatini belgilashingiz mumkin. Shu maqsadda elektr davriga voltmetr qo'shiladi. Bu parallel ulanishda kuchlanishni o'lchash imkonini beradi, oqim esa bir xil bo'lib qoladi. Ikkala chiroqni birlashtiruvchi o'tkazgichlar uchun o'tish joylari ham mavjud.

O'lchovlar natijasida parallel ulanish uchun umumiy kuchlanish quyidagicha bo'ladi: U = U1 = U2. Shundan so'ng siz ma'lum bir sxemadagi barcha elementlarni shartli ravishda almashtiradigan ekvivalent qarshilikni hisoblashingiz mumkin. Parallel ulanish bilan Ohm qonuniga muvofiq I = U/R quyidagi formula olinadi: U/R = U1/R1 + U2/R2, bunda R - ekvivalent qarshilik, R1 va R2 - ikkalasining qarshiligi. lampalar, U = U1 = U2 - voltmetr tomonidan ko'rsatilgan kuchlanish qiymati.

Shuni ham hisobga olish kerakki, har bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimlari butun zanjirning umumiy oqim kuchiga to'g'ri keladi. Yakuniy shaklda ekvivalent qarshilikni aks ettiruvchi formula quyidagicha ko'rinadi: 1/R = 1/R1 + 1/R2. Bunday zanjirlardagi elementlar soni ortishi bilan formuladagi atamalar soni ham ortadi. Asosiy parametrlardagi farq oqim manbalarini bir-biridan ajratib turadi, bu ularni turli xil elektr davrlarida ishlatishga imkon beradi.

Supero'tkazuvchilarning parallel ulanishi nisbatan past ekvivalent qarshilik qiymati bilan tavsiflanadi, shuning uchun oqim kuchi nisbatan yuqori bo'ladi. Ko'p sonli elektr jihozlari rozetkalarga ulanganda bu omil hisobga olinishi kerak. Bunday holda, oqim sezilarli darajada oshadi, bu esa kabel liniyalarining qizib ketishiga va keyingi yong'inlarga olib keladi.

O'tkazgichlarning ketma-ket va parallel ulanishi qonunlari

Supero'tkazuvchilar ulanishlarining ikkala turiga tegishli ushbu qonunlar avval qisman muhokama qilingan.

Amaliy ma'noda aniqroq tushunish va idrok etish uchun o'tkazgichlarning ketma-ket va parallel ulanishi, formulalarni ma'lum bir ketma-ketlikda ko'rib chiqish kerak:

• Seriyali ulanish har bir o'tkazgichda bir xil oqimni nazarda tutadi: I = I1 = I2.
• Supero'tkazuvchilarning parallel va ketma-ket ulanishi har bir holatda boshqacha tushuntiriladi. Masalan, ketma-ket ulanish bilan barcha o'tkazgichlardagi kuchlanishlar bir-biriga teng bo'ladi: U1 = IR1, U2 = IR2. Bundan tashqari, ketma-ket ulanish bilan kuchlanish har bir o'tkazgichning kuchlanishlari yig'indisidir: U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
• Ketma-ket ulanishdagi zanjirning umumiy qarshiligi ularning sonidan qat'i nazar, barcha alohida o'tkazgichlarning qarshiliklari yig'indisidan iborat.
• Parallel ulanish bilan butun zanjirning kuchlanishi o'tkazgichlarning har biridagi kuchlanishga teng: U1 = U2 = U.
• Butun zanjirda o'lchangan umumiy oqim parallel ulangan barcha o'tkazgichlar orqali oqadigan oqimlarning yig'indisiga teng: I = I1 + I2.

Elektr tarmoqlarini yanada samarali loyihalash uchun siz o'tkazgichlarning ketma-ket va parallel ulanishi va uning qonunlarini yaxshi bilishingiz, ular uchun eng oqilona amaliy qo'llanilishini topishingiz kerak.

Supero'tkazuvchilarning aralash ulanishi

Elektr tarmoqlarida odatda o'tkazgichlarning ketma-ket parallel va aralash ulanishi qo'llaniladi, ular uchun mo'ljallangan muayyan shartlar operatsiya. Biroq, ko'pincha uchinchi variantga ustunlik beriladi, bu har xil turdagi birikmalardan iborat kombinatsiyalar to'plamidir.

Bunday aralash sxemalar Supero'tkazuvchilarning ketma-ket va parallel ulanishlari faol qo'llaniladi, ularning ijobiy va salbiy tomonlari elektr tarmoqlarini loyihalashda hisobga olinishi kerak. Ushbu ulanishlar nafaqat alohida rezistorlardan, balki juda ko'p elementlarni o'z ichiga olgan juda murakkab bo'limlardan iborat.

Aralash ulanish ketma-ket va parallel ulanishlarning ma'lum xususiyatlariga ko'ra hisoblanadi. Hisoblash usuli sxemani oddiyroq komponentlarga ajratishdan iborat bo'lib, ular alohida hisoblab chiqiladi va keyin bir-biri bilan umumlashtiriladi.

Bir vaqtning o'zida bir nechta elektr qabul qiluvchilar bir tarmoqqa ulangan bo'lsa, bu qabul qiluvchilarni osongina bitta sxemaning elementlari sifatida ko'rib chiqish mumkin, ularning har biri o'z qarshiligiga ega.

Ba'zi hollarda, bu yondashuv juda maqbul bo'lib chiqadi: akkor lampalar, elektr isitgichlar va boshqalar rezistorlar sifatida qabul qilinishi mumkin. Ya'ni, qurilmalar o'z qarshiliklari bilan almashtirilishi mumkin va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan parametrlarini hisoblash oson.

Elektr qabul qiluvchilarni ulash usuli quyidagilardan biri bo'lishi mumkin: ketma-ket, parallel yoki aralash turdagi ulanish.

Seriyali ulanish

Bir nechta qabul qiluvchilar (rezistorlar) ketma-ket zanjirga ulanganda, ya'ni birinchisining ikkinchi terminali ikkinchining birinchi terminaliga, ikkinchisining ikkinchi terminali uchinchisining birinchi terminaliga, ikkinchisining ikkinchi terminali ulanadi. uchinchisining terminali to'rtinchisining birinchi terminaliga ulangan va hokazo, keyin bunday sxema quvvat manbaiga ulanganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha elementlari orqali bir xil kattalikdagi oqim I o'tadi. Ushbu fikr quyidagi rasmda tasvirlangan.

Qurilmalarni qarshiliklari bilan almashtirib, biz chizmani zanjirga aylantiramiz, keyin ketma-ket ulangan R1 dan R4 gacha bo'lgan qarshiliklar har biri ma'lum kuchlanishlarni oladi, bu esa quvvat manbai terminallarida EMF qiymatini beradi. . Oddiylik uchun, bundan keyin biz manbani galvanik element shaklida tasvirlaymiz.

Oqim va qarshilik orqali kuchlanishning pasayishini ifodalab, biz qabul qiluvchilarning ketma-ket zanjirining ekvivalent qarshiligining ifodasini olamiz: rezistorlarning ketma-ket ulanishining umumiy qarshiligi har doim ushbu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha qarshiliklarning algebraik yig'indisiga teng. . Va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har bir qismidagi kuchlanishlarni Ohm qonunidan (U = I * R, U1 = I * R1, U2 = I * R2 va boshqalar) va E = U dan topish mumkin bo'lganligi sababli, bizning davrimiz uchun biz quyidagilarni olamiz:

Elektr ta'minoti terminallaridagi kuchlanish kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ketma-ket ulangan qabul qiluvchilarning har birida kuchlanishning pasayishi yig'indisiga teng.

Oqim bir xil qiymatdagi butun zanjir bo'ylab oqayotganligi sababli, ketma-ket ulangan qabul qiluvchilar (rezistorlar)dagi kuchlanishlar qarshiliklarga mutanosib ravishda bir-biriga bog'liqligini aytish adolatli. Va qarshilik qanchalik baland bo'lsa, qabul qiluvchiga qo'llaniladigan kuchlanish shunchalik yuqori bo'ladi.

Rk qarshiligi bir xil bo'lgan n rezistorning ketma-ket ulanishi uchun butun zanjirning ekvivalent umumiy qarshiligi ushbu qarshiliklarning har biridan n marta katta bo'ladi: R = n * Rk. Shunga ko'ra, zanjirdagi rezistorlarning har biriga qo'llaniladigan kuchlanishlar bir-biriga teng bo'ladi va butun zanjirga qo'llaniladigan kuchlanishdan n marta kamroq bo'ladi: Uk = U / n.

Elektr qabul qiluvchilarning ketma-ket ulanishi quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflanadi: kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qabul qiluvchilardan birining qarshiligini o'zgartirsangiz, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qolgan qabul qiluvchilardagi kuchlanishlar o'zgaradi; agar qabul qiluvchilardan biri uzilib qolsa, oqim butun zanjirda, qolgan barcha qabul qiluvchilarda to'xtaydi.

Ushbu xususiyatlar tufayli ketma-ket ulanish kamdan-kam uchraydi va u faqat tarmoq kuchlanishi qabul qiluvchilarning nominal kuchlanishidan yuqori bo'lgan, muqobil variantlar mavjud bo'lmaganda qo'llaniladi.

Misol uchun, 220 voltlik kuchlanish bilan siz har biri 110 voltlik kuchlanish uchun mo'ljallangan, teng quvvatga ega ikkita ketma-ket ulangan lampalarni yoqishingiz mumkin. Agar ushbu lampalar bir xil nominal besleme zo'riqishida turli nominal quvvatga ega bo'lsa, ulardan biri haddan tashqari yuklanadi va ehtimol bir zumda yonib ketadi.

Parallel ulanish

Qabul qiluvchilarning parallel ulanishi ularning har birini elektr zanjiridagi bir juft nuqta o'rtasida ulashni o'z ichiga oladi, shunda ular parallel shoxlarni hosil qiladi, ularning har biri manba kuchlanishidan quvvatlanadi. Aniqlik uchun ularning qabul qiluvchilarini yana almashtiramiz elektr qarshiliklari parametrlarni hisoblash uchun qulay bo'lgan diagramma olish uchun.

Yuqorida aytib o'tilganidek, parallel ulanishda rezistorlarning har biri bir xil kuchlanishni boshdan kechiradi. Va Ohm qonuniga muvofiq bizda: I1=U/R1, I2=U/R2, I3=U/R3.

Mana men oqim manbai. Berilgan zanjir uchun Kirxgofning birinchi qonuni uning tarmoqlanmagan qismidagi tokning ifodasini yozishga imkon beradi: I = I1+I2+I3.

Demak, elektron elementlarning parallel ulanishi uchun umumiy qarshilik formuladan topilishi mumkin:

Qarshilikning o'zaro nisbati o'tkazuvchanlik G deb ataladi va bir nechta parallel ulangan elementlardan iborat bo'lgan zanjirning o'tkazuvchanligi formulasini ham yozish mumkin: G = G1 + G2 + G3. Zanjirning o'tkazuvchanligi uni tashkil etuvchi rezistorlarning parallel ulanishi holatida ushbu rezistorlar o'tkazuvchanliklarining algebraik yig'indisiga teng. Binobarin, kontaktlarning zanglashiga parallel qabul qiluvchilar (rezistorlar) qo'shilsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy qarshiligi pasayadi va umumiy o'tkazuvchanlik mos ravishda ortadi.

Parallel ulangan qabul qiluvchilardan tashkil topgan zanjirdagi oqimlar ular o'rtasida o'tkazuvchanliklariga to'g'ridan-to'g'ri proportsional, ya'ni qarshiliklariga teskari proportsional ravishda taqsimlanadi. Bu erda gidravlikadan o'xshashlik keltirishimiz mumkin, bu erda suv oqimi quvurlar orqali ularning kesmalariga muvofiq taqsimlanadi, keyin kattaroq kesim kamroq qarshilikka o'xshaydi, ya'ni katta o'tkazuvchanlik.

Agar zanjir parallel ravishda ulangan bir nechta (n) bir xil rezistorlardan iborat bo'lsa, u holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy qarshiligi rezistorlardan birining qarshiligidan n marta kam bo'ladi va har bir rezistordan o'tadigan oqim n marta kamroq bo'ladi. umumiy oqim: R = R1/ n; I1 = I/n.

Quvvat manbaiga ulangan parallel ulangan qabul qiluvchilardan tashkil topgan sxema shunday xarakterlanadiki, qabul qiluvchilarning har biri quvvat manbaidan quvvatlanadi.

Uchun ideal manba elektr toki, quyidagi bayonot to'g'ri: rezistorlar manbaga parallel ravishda ulangan yoki ajratilganda, qolgan ulangan rezistorlardagi oqimlar o'zgarmaydi, ya'ni parallel zanjirdagi bir yoki bir nechta qabul qiluvchilar ishlamay qolsa, qolganlari ishlashda davom etadi. bir xil rejimda.

Ushbu xususiyatlar tufayli parallel ulanish ketma-ket ulanishga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega va shu sababli elektr tarmoqlarida eng keng tarqalgan parallel ulanish hisoblanadi. Misol uchun, uylarimizdagi barcha elektr jihozlari maishiy tarmoqqa parallel ulanish uchun mo'ljallangan va agar siz bittasini o'chirib qo'ysangiz, qolganlarga umuman zarar etkazmaydi.

Ketma-ket va parallel zanjirlarni solishtirish

Qabul qilgichlarning aralash ulanishi deganda, ularning bir qismi yoki bir nechtasi bir-biriga ketma-ket ulangan, ikkinchi qismi yoki bir nechtasi parallel ulanganda bunday ulanishni tushunamiz. Bunday holda, butun zanjir bunday qismlarning bir-biri bilan turli xil ulanishlaridan hosil bo'lishi mumkin. Masalan, diagrammani ko'rib chiqing:

Uchta ketma-ket ulangan rezistorlar quvvat manbaiga ulangan, yana ikkitasi ulardan biriga parallel ravishda, uchinchisi esa butun sxemaga parallel ravishda ulangan. Zanjirning umumiy qarshiligini topish uchun ular ketma-ket transformatsiyalardan o'tadilar: murakkab sxema ketma-ket oddiy shaklga keltiriladi, har bir bo'g'inning qarshiligini ketma-ket hisoblab chiqadi va shuning uchun umumiy ekvivalent qarshilik topiladi.

Bizning misolimiz uchun. Birinchidan, ketma-ket ulangan ikkita R4 va R5 rezistorlarining umumiy qarshiligini, so'ngra ularning R2 bilan parallel ulanishining qarshiligini toping, so'ngra olingan qiymatga R1 va R3 ni qo'shing va keyin butun zanjirning qarshilik qiymatini, shu jumladan parallelni hisoblang. filiali R6.

Muayyan muammolarni hal qilish uchun turli maqsadlarda amalda elektr qabul qiluvchilarni ulashning turli usullari qo'llaniladi. Misol uchun, aralash ulanishni kuchli quvvat manbalarida silliq zaryadlash davrlarida topish mumkin, bu erda yuk (diodli ko'prikdan keyingi kondansatkichlar) birinchi navbatda rezistor orqali ketma-ket quvvat oladi, so'ngra rezistor o'rni kontaktlari bilan o'chiriladi va yuk parallel ravishda diodli ko'prikka ulangan.

Andrey Povniy