Πώς να υπολογίσετε το Amperage σε ένα κύκλωμα Series

Περιεχόμενο

• Παραδείγματα κυκλώματος σειράς
• Συμβουλές
• Amperage (ή Amps) σε κύκλωμα Series
• Διάγραμμα κυκλώματος σειράς και τύπος
• Πυκνωτές και επαγωγείς
• Σειρά έναντι παράλληλων κυκλωμάτων
• Συνεχές ρεύμα εναντίον εναλλασσόμενου ρεύματος

Τα κυκλώματα σειράς συνδέουν αντιστάσεις έτσι ώστε το ρεύμα, μετρούμενο με πλάτος ή ένταση, ακολουθεί μία διαδρομή στο κύκλωμα και παραμένει σταθερό καθ 'όλη τη διάρκεια. Το ρεύμα ρέει στην αντίθετη κατεύθυνση των ηλεκτρονίων μέσω κάθε αντιστάτη, τα οποία εμποδίζουν τη ροή των ηλεκτρονίων, το ένα μετά το άλλο σε μία μόνο κατεύθυνση από το θετικό άκρο της μπαταρίας στο αρνητικό. Δεν υπάρχουν εξωτερικοί κλάδοι ή διαδρομές μέσω των οποίων το ρεύμα μπορεί να ταξιδέψει, όπως θα υπήρχε σε ένα παράλληλο κύκλωμα.

Παραδείγματα κυκλώματος σειράς

Τα κυκλώματα σειράς είναι κοινά στην καθημερινή ζωή. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μερικά είδη Χριστουγέννων ή φώτα διακοπών. Ένα άλλο κοινό παράδειγμα είναι ένας διακόπτης φωτισμού. Επιπλέον, υπολογιστές, τηλεοράσεις και άλλες οικιακές ηλεκτρονικές συσκευές λειτουργούν όλες μέσω της έννοιας ενός κυκλώματος σειράς.

Συμβουλές

Amperage (ή Amps) σε κύκλωμα Series

Μπορείτε να υπολογίσετε το εύρος, σε ενισχυτές ή αμπέρ που δίνεται από τη μεταβλητή Α του κυκλώματος σειράς, με αθροίσωση της αντίστασης σε κάθε αντίσταση στο κύκλωμα όπως R και αθροίζοντας τις πτώσεις τάσης ως V, στη συνέχεια, επίλυση για τον Ι στην εξίσωση V = I / R στο οποίο V είναι η τάση της μπαταρίας σε βολτ, Εγώ είναι τρέχουσα και R είναι η ολική αντίσταση των αντιστάσεων σε ohms (Ω). Η πτώση τάσης πρέπει να είναι ίση με την τάση της μπαταρίας σε ένα κύκλωμα σειράς.

Η εξίσωση V = I / R, γνωστός ως νόμος Ohms, ισχύει επίσης σε κάθε αντίσταση του κυκλώματος. Η ροή ρεύματος σε όλο το κύκλωμα σειράς είναι σταθερή, πράγμα που σημαίνει το ίδιο σε κάθε αντίσταση. Μπορείτε να υπολογίσετε την πτώση τάσης σε κάθε αντίσταση χρησιμοποιώντας νόμο Ohms. Σε σειρά, αυξάνεται η τάση των μπαταριών, που σημαίνει ότι διαρκούν μικρότερο χρονικό διάστημα από ό, τι αν ήταν παράλληλα.

Διάγραμμα κυκλώματος σειράς και τύπος

••• Syed Hussain Ather

Στο παραπάνω κύκλωμα, κάθε αντίσταση (που υποδηλώνεται με γραμμές ζιγκ-ζαγκ) συνδέεται στην πηγή τάσης, η μπαταρία (που υποδηλώνεται από τις + και - που περιβάλλουν τις αποσυνδεδεμένες γραμμές), σε σειρά. Το ρεύμα ρέει σε μία κατεύθυνση και παραμένει σταθερό σε κάθε τμήμα του κυκλώματος.

Αν συνόψατε κάθε αντίσταση, θα έχετε μια συνολική αντίσταση 18 Ω (ohms, όπου το ohm είναι το μέτρο της αντίστασης). Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να υπολογίσετε την τρέχουσα χρήση V = I / R στο οποίο R είναι 18 Ω και V είναι 9 V για να πάρει ρεύμα I 162 A (ενισχυτές).

Πυκνωτές και επαγωγείς

Σε ένα κύκλωμα σειράς, μπορείτε να συνδέσετε έναν πυκνωτή με χωρητικότητα ντο και αφήστε το να φορτιστεί με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα σε όλο το κύκλωμα μετράται ως I = (V / R) x exp στο οποίο V είναι σε βολτ, R είναι σε ohms, ντο είναι σε Farads, t είναι ο χρόνος σε δευτερόλεπτα και Εγώ είναι σε ενισχυτές. Εδώ exp αναφέρεται στη σταθερά Euler μι.

Η συνολική χωρητικότητα ενός κυκλώματος σειράς δίνεται από το 1 / C_σύνολο = 1 / C₁ + 1 / C₂ + ... στο οποίο κάθε αντίστροφο του κάθε μεμονωμένου πυκνωτή αθροίζεται στη δεξιά πλευρά (_1 / C₁, 1 / C__₂, και τα λοιπά.). Με άλλα λόγια, το αντίστροφο της συνολικής χωρητικότητας είναι το άθροισμα των μεμονωμένων αντιστροφέων κάθε πυκνωτή. Καθώς ο χρόνος αυξάνεται, η φόρτιση στον πυκνωτή συσσωρεύεται και το ρεύμα επιβραδύνεται και προσεγγίζει, αλλά ποτέ δεν φτάνει στο μηδέν.

Ομοίως, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν επαγωγέα για να μετρήσετε το ρεύμα Ι = (V / R) χ (1 - exp), στην οποία η συνολική αυτεπαγωγή L είναι το άθροισμα των τιμών επαγωγής των μεμονωμένων επαγωγέων, μετρούμενη σε Henries. Όταν ένα κύκλωμα σειράς δημιουργεί φορτίο ως ροή ρεύματος, ο επαγωγέας, ένα πηνίο σύρματος που συνήθως περιβάλλει έναν μαγνητικό πυρήνα, παράγει ένα μαγνητικό πεδίο σε απόκριση της ροής ρεύματος. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φίλτρα και ταλαντωτές,

Σειρά έναντι παράλληλων κυκλωμάτων

Όταν ασχολούμαστε με παράλληλα κυκλώματα, στα οποία το ρεύμα διακλαδίζεται μέσω διαφορετικών τμημάτων των κυκλωμάτων, οι υπολογισμοί «αναστρέφονται». Αντί να καθορίζεται η συνολική αντίσταση ως το άθροισμα των μεμονωμένων αντιστάσεων, η συνολική αντίσταση δίνεται από 1 / Rtotal_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (τον ίδιο τρόπο υπολογισμού της συνολικής χωρητικότητας ενός κυκλώματος σειράς).

Η τάση, όχι το ρεύμα, είναι σταθερή σε όλο το κύκλωμα. Το συνολικό ρεύμα παράλληλου κυκλώματος ισούται με το άθροισμα του ρεύματος σε κάθε κλάδο. Μπορείτε να υπολογίσετε τόσο το ρεύμα όσο και την τάση χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm (V = I / R).

••• Syed Hussain Ather

Στο παράλληλο κύκλωμα παραπάνω, η συνολική αντίσταση θα δίνεται από τα ακόλουθα τέσσερα βήματα:

Στον παραπάνω υπολογισμό, σημειώστε ότι μπορείτε να φτάσετε μόνο στο βήμα 5 από το βήμα 4 όταν υπάρχει μόνο ένας όρος στην αριστερή πλευρά (1 / R_σύνολο ) και μόνο ένας όρος στη δεξιά πλευρά (29/20 Ω).

Ομοίως, η συνολική χωρητικότητα σε ένα παράλληλο κύκλωμα είναι απλώς το άθροισμα κάθε μεμονωμένου πυκνωτή και η συνολική επαγωγή δίνεται επίσης από μια αντίστροφη σχέση (1 / Ltotal_ _ = 1 / L1 + 1 / L__2 + … ).

Συνεχές ρεύμα εναντίον εναλλασσόμενου ρεύματος

Στα κυκλώματα, το ρεύμα μπορεί είτε να ρέει συνεχώς, όπως συμβαίνει σε ένα συνεχές ρεύμα (DC), είτε να κυμαίνεται σε ένα κυματοειδές μοτίβο, σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC). Σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, οι τρέχουσες αλλαγές μεταξύ θετικής και αρνητικής κατεύθυνσης στο κύκλωμα.

Ο βρετανός φυσικός Michael Faraday απέδειξε τη δύναμη των ρευμάτων συνεχούς ρεύματος με τη δυναμο ηλεκτρική γεννήτρια το 1832, αλλά δεν μπορούσε να μεταδώσει την ισχύ του σε μεγάλες αποστάσεις και οι τάσεις DC απαιτούσαν πολύπλοκα κυκλώματα.

Όταν ο Σέρβος-Αμερικανός φυσικός Νίκολα Τέσλα δημιούργησε έναν επαγωγικό κινητήρα χρησιμοποιώντας ρεύμα AC το 1887, απέδειξε πώς μεταδίδεται εύκολα σε μεγάλες αποστάσεις και μπορούσε να μετατραπεί σε υψηλές και χαμηλές τιμές χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές, μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την αλλαγή της τάσης. Πολύ σύντομα, γύρω από τη στροφή των νοικοκυριών του 20ού αιώνα σε ολόκληρη την Αμερική ξεκίνησε η διακοπή του ρεύματος DC υπέρ του AC.

Σήμερα, οι ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούν AC και DC, όταν χρειάζεται. Τα ρεύματα συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται με ημιαγωγούς για μικρότερες συσκευές που χρειάζονται μόνο ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, όπως φορητοί υπολογιστές και κινητά τηλέφωνα. Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος μεταφέρεται μέσω μακρών συρμάτων πριν μετατραπεί σε DC χρησιμοποιώντας έναν ανορθωτή ή μια δίοδο για την τροφοδοσία αυτών των συσκευών όπως οι λαμπτήρες και οι μπαταρίες.