Katika fizikia, mada ya uunganisho sambamba na mfululizo inasomwa, na inaweza kuwa sio vikondakta tu, bali pia vipashio. Ni muhimu hapa kutochanganyikiwa kuhusu jinsi kila mmoja wao anavyoonekana kwenye mchoro. Na kisha tu kutumia fomula maalum. Kwa njia, unahitaji kuwakumbuka kwa moyo.
Jinsi ya kutofautisha kati ya misombo hii miwili?
Angalia mchoro kwa karibu. Ikiwa waya zinawakilishwa kama barabara, basi magari juu yake yatakuwa na jukumu la kupinga. Katika barabara iliyonyooka bila uma yoyote, magari huendesha moja baada ya nyingine, kwa mnyororo. Uunganisho wa mfululizo wa waendeshaji pia unaonekana sawa. Barabara katika kesi hii inaweza kuwa na idadi isiyo na kikomo ya zamu, lakini sio makutano moja. Haijalishi jinsi barabara (waya) zinavyotikiswa, mashine (vizuia) vitapatikana kila mara moja baada ya nyingine, katika mlolongo mmoja.
Ni suala tofauti kabisa ikiwa muunganisho sambamba utazingatiwa. Kisha vipinga vinaweza kulinganishwa na wanariadha mwanzoni. Wao nikila mmoja anasimama kwenye wimbo wake mwenyewe, lakini wana mwelekeo sawa wa harakati, na mstari wa kumalizia ni mahali sawa. Vile vile, vipinga - kila moja yao ina waya wake, lakini zote zimeunganishwa wakati fulani.
Mfumo wa nguvu za sasa
Kila mara hujadiliwa katika mada "Umeme". Uunganisho wa sambamba na mfululizo huathiri kiasi cha sasa katika vipinga kwa njia tofauti. Kwao, fomula hutolewa ambazo zinaweza kukumbukwa. Lakini inatosha tu kukumbuka maana ambayo imewekezwa ndani yao.
Kwa hivyo, muunganisho wa sasa katika mfululizo wa kondakta huwa sawa kila wakati. Hiyo ni, katika kila mmoja wao thamani ya nguvu ya sasa sio tofauti. Unaweza kuteka mlinganisho ikiwa unalinganisha waya na bomba. Ndani yake, maji daima hutiririka kwa njia ile ile. Na vizuizi vyote katika njia yake vitafagiliwa mbali kwa nguvu ile ile. Sawa na sasa. Kwa hivyo, formula ya jumla ya sasa katika mzunguko na unganisho la mfululizo wa vipinga inaonekana kama hii:
Mimi gen=Mimi 1=Mimi 2
Hapa, herufi I inaashiria nguvu ya mkondo. Hii ni nukuu ya kawaida, kwa hivyo unahitaji kuikumbuka.
Mkondo katika muunganisho sambamba hautakuwa tena thamani isiyobadilika. Kwa mlinganisho sawa na bomba, inageuka kuwa maji yatagawanywa katika mito miwili ikiwa bomba kuu ina tawi. Jambo hilo hilo linazingatiwa na sasa wakati matawi ya waya yanaonekana kwenye njia yake. Fomula ya jumla ya nguvu za sasa wakati kondakta zimeunganishwa kwa sambamba:
Mimi gen=Mimi 1 + mimi 2
Ikiwa tawi limeundwa na waya hiyozaidi ya mbili, kisha katika fomula iliyo hapo juu kutakuwa na masharti zaidi kwa nambari sawa.
Mfumo wa mafadhaiko
Saketi inapozingatiwa ambapo kondakta zimeunganishwa kwa mfululizo, volteji katika sehemu nzima hubainishwa na jumla ya thamani hizi kwenye kila kipingamizi mahususi. Unaweza kulinganisha hali hii na sahani. Itakuwa rahisi kwa mtu mmoja kushikilia mmoja wao, pia ataweza kuchukua wa pili karibu, lakini kwa shida. Mtu mmoja hataweza tena kushikilia sahani tatu karibu na kila mmoja, msaada wa pili utahitajika. Na kadhalika. Juhudi za watu zinaongezeka.
Mchanganyiko wa jumla ya voltage ya sehemu ya saketi yenye muunganisho wa mfululizo wa kondakta inaonekana kama hii:
U gen=U 1 + U 2, ambapo U ndio jina lililopitishwa kwa voltage ya umeme.
Hali nyingine hutokea ikiwa muunganisho sambamba wa vipinga vitazingatiwa. Wakati sahani zimewekwa juu ya kila mmoja, bado zinaweza kushikiliwa na mtu mmoja. Kwa hivyo sio lazima uongeze chochote. Ulinganisho huo unazingatiwa wakati waendeshaji wameunganishwa kwa sambamba. Voltage juu ya kila mmoja wao ni sawa na sawa na ile iliyo juu yao wote mara moja. Fomula ya jumla ya voltage ni:
U gen=U 1=U 2
Mfumo wa kuhimili umeme
Huwezi kuzikariri tena, lakini ujue kanuni ya sheria ya Ohm na upate ile unayotaka kutoka kwayo. Inafuata kutoka kwa sheria hii kwambavoltage ni sawa na bidhaa ya sasa na upinzani. Hiyo ni, U=IR, ambapo R ni upinzani.
Kisha fomula utakayohitaji kufanyia kazi inategemea jinsi kondakta zimeunganishwa:
- katika mfululizo, kwa hivyo unahitaji usawa kwa voltage - IgenRjumla=I1R1 + I2R2;
- sambamba, ni muhimu kutumia fomula kwa nguvu ya sasa - Ujumla / Rjumla=U 1/ R1 + U2 / R2 .
Ikifuatiwa na mabadiliko rahisi, ambayo yanategemea ukweli kwamba katika usawa wa kwanza mikondo yote ina thamani sawa, na kwa pili - voltages ni sawa. Kwa hivyo wanaweza kufupishwa. Hiyo ni, misemo ifuatayo hupatikana:
- R gen=R 1 + R 2 (kwa mfululizo wa kuunganisha kondakta).
- 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(inapounganishwa sambamba).
Idadi ya vipingamizi vilivyounganishwa kwenye mtandao inapoongezeka, idadi ya maneno katika semi hizi hubadilika.
Inafaa kukumbuka kuwa muunganisho wa sambamba na mfululizo wa kondakta una athari tofauti kwenye upinzani kamili. Wa kwanza wao hupunguza upinzani wa sehemu ya mzunguko. Aidha, inageuka kuwa chini ya ndogo ya kupinga kutumika. Inapounganishwa katika mfululizo, kila kitu ni cha kimantiki: thamani hujumlishwa, kwa hivyo nambari yote itakuwa kubwa zaidi kila wakati.
Sasa ya kazi
Nambari tatu zilizopita huunda sheria za muunganisho sambamba na mpangilio wa mfululizo wa kondakta katika saketi. Kwa hivyo, ni muhimu kuwajua. Kuhusu kazi na nguvu, unahitaji tu kukumbuka formula ya msingi. Imeandikwa kama ifuatavyo: A \u003d IUt, ambapo A ni kazi ya mkondo, t ni wakati wa kupita kwa kondakta.
Ili kubaini jumla ya kazi na muunganisho wa mfululizo, unahitaji kubadilisha volteji katika usemi asilia. Unapata usawa: A \u003d I(U 1 + U 2)t, akifungua mabano ambayo inatokea kwamba kazi kwenye sehemu nzima ni sawa na kiasi chao kwa kila mtumiaji mahususi wa sasa.
Hoja huendelea vivyo hivyo ikiwa mpango wa muunganisho sambamba utazingatiwa. Nguvu ya sasa tu inapaswa kubadilishwa. Lakini matokeo yatakuwa sawa: A=A 1 + A 2..
Nguvu ya sasa
Wakati wa kupata fomula ya nguvu (notation "P") ya sehemu ya mzunguko, unahitaji tena kutumia fomula moja: P \u003d UI. Baada ya hoja kama hiyo, inabadilika kuwa miunganisho inayofanana na mfululizo imefafanuliwa kwa fomula kama hiyo ya nguvu: P \u003d P1 + P 2..
Yaani, haijalishi jinsi skimu zitakavyoundwa, nguvu zote zitakuwa jumla ya waliohusika katika kazi hiyo. Hii inaelezea ukweli kwamba haiwezekani kuingiza vifaa vingi vya nguvu katika mtandao wa ghorofa kwa wakati mmoja. Hawezi kubeba mzigo.
Muunganisho wa kondakta unaathiri vipi urekebishaji wa taji la maua ya Mwaka Mpya?
Mara baada ya balbu moja kuungua, inakuwa wazi jinsi zilivyounganishwa. Katikamuunganisho wa serial, hakuna hata mmoja wao atakayewaka. Hii ni kutokana na ukweli kwamba taa ambayo imekuwa isiyoweza kutumika inajenga mapumziko katika mzunguko. Kwa hivyo, unahitaji kuangalia kila kitu ili kuamua ni ipi iliyochomwa, ibadilishe - na taji itaanza kufanya kazi.
Ikiwa inatumia muunganisho sambamba, basi haitaacha kufanya kazi ikiwa moja ya balbu itashindwa. Baada ya yote, mlolongo hautavunjwa kabisa, lakini sehemu moja tu ya sambamba. Ili kurekebisha taji kama hiyo, hauitaji kuangalia vipengele vyote vya mzunguko, lakini ni wale tu ambao hawawaka.
Ni nini kinatokea kwa saketi ikiwa capacitors itajumuishwa badala ya vipingamizi?
Zinapounganishwa kwa mfululizo, hali ifuatayo huzingatiwa: malipo kutoka kwa pluses ya chanzo cha nishati huja tu kwenye mabamba ya nje ya capacitor kali. Wale walio katikati hupitisha malipo hayo kwenye mnyororo. Hii inaelezea ukweli kwamba mashtaka sawa yanaonekana kwenye sahani zote, lakini kwa ishara tofauti. Kwa hivyo, chaji ya umeme ya kila capacitor iliyounganishwa katika mfululizo inaweza kuandikwa kama ifuatavyo:
q gen =q 1=q 2..
Ili kuamua voltage kwenye kila capacitor, utahitaji kujua formula: U=q / C. Ndani yake, C ni uwezo wa capacitor.
Jumla ya voltage inafuata sheria sawa na vipingamizi. Kwa hiyo, kuchukua nafasi ya voltage katika fomula ya capacitance na jumla, tunapata kwamba uwezo wa jumla wa vifaa lazima uhesabiwe kwa kutumia formula:
C=q / (U 1 + U2).
Unaweza kurahisisha fomula hii kwa kugeuza sehemu na kubadilisha uwiano wa voltage kwenye chaji kwa uwezo. Inabadilika kuwa usawa ufuatao: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.
Hali inaonekana tofauti kwa kiasi fulani vidhibiti vinapounganishwa kwa sambamba. Kisha malipo ya jumla imedhamiriwa na jumla ya malipo yote ambayo hujilimbikiza kwenye sahani za vifaa vyote. Na thamani ya voltage bado imedhamiriwa kulingana na sheria za jumla. Kwa hivyo, formula ya jumla ya uwezo wa capacitors zilizounganishwa sambamba ni:
С=(q 1 + q 2) / U.
Yaani, thamani hii inazingatiwa kama jumla ya kila kifaa kilichotumika kwenye muunganisho:
S=S 1 + S 2.
Jinsi ya kubaini upinzani kamili wa muunganisho holela wa kondakta?
Yaani, moja ambayo sehemu zinazofuatana huchukua nafasi ya zile zinazolingana, na kinyume chake. Kwao, sheria zote zilizoelezwa bado ni halali. Unahitaji tu kuyatumia kwa hatua.
Kwanza, inatakiwa kupanua mpango kiakili. Ikiwa ni ngumu kufikiria, basi unahitaji kuchora kile kinachotokea. Ufafanuzi utakuwa wazi zaidi tukizingatia kwa mfano maalum (angalia kielelezo).
Inafaa kuanza kuchora kutoka pointi B na C. Ni lazima ziwekwe kwa umbali fulani kutoka kwa nyingine na kutoka kwenye kingo za laha. Kwa upande wa kushoto, waya moja inakaribia hatua B, na mbili tayari zimeelekezwa kwa haki. Pointi B, kwa upande mwingine, ina matawi mawili upande wa kushoto, na waya moja baada yake.
Sasa unahitaji kujaza nafasi kati ya hizinukta. Vipimo vitatu vilivyo na coefficients ya 2, 3 na 4 vinapaswa kuwekwa kando ya waya ya juu, na moja yenye index ya 5 itatoka chini. Tatu za kwanza zimeunganishwa katika mfululizo. Na kipinga cha tano ziko sambamba.
Vikinza viwili vilivyosalia (ya kwanza na ya sita) vimeunganishwa kwa mfululizo na sehemu inayozingatiwa ya BV. Kwa hiyo, kuchora inaweza tu kuongezewa na rectangles mbili upande wa pointi zilizochaguliwa. Inabakia kutumia kanuni za kukokotoa upinzani:
- kwanza ile iliyotolewa kwa muunganisho wa serial;
- kisha kwa sambamba;
- na tena kwa mfululizo.
Kwa njia hii, unaweza kupeleka mpango wowote, hata ngumu sana.
Tatizo la muunganisho wa mfululizo wa kondakta
Hali. Taa mbili na kupinga huunganishwa katika mzunguko mmoja nyuma ya mwingine. Jumla ya voltage ni 110 V na ya sasa ni 12 A. Je, ni thamani gani ya kupinga ikiwa kila taa imehesabiwa kwa 40 V?
Uamuzi. Kwa kuwa muunganisho wa mfululizo unazingatiwa, kanuni za sheria zake zinajulikana. Unahitaji tu kuzitumia kwa usahihi. Anza kwa kujua thamani ya voltage kwenye kontena. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuondoa mara mbili voltage ya taa moja kutoka kwa jumla. Inageuka 30 V.
Sasa kwa kuwa idadi mbili zinajulikana, U na mimi (ya pili imetolewa katika hali, kwa kuwa jumla ya sasa ni sawa na sasa katika kila mfululizo wa watumiaji), tunaweza kuhesabu upinzani wa kupinga kwa kutumia. Sheria ya Ohm. Inabadilika kuwa ohms 2.5.
Jibu. Upinzani wa kinzani ni 2.5 ohms.
Kazikwa uunganisho wa capacitors, sambamba na mfululizo
Hali. Kuna capacitors tatu na uwezo wa 20, 25 na 30 microfarads. Bainisha uwezo wao wote unapounganishwa katika mfululizo na sambamba.
Uamuzi. Ni rahisi kuanza na muunganisho sambamba. Katika hali hii, maadili yote matatu yanahitaji tu kuongezwa. Kwa hivyo, jumla ya uwezo ni 75uF.
Hesabu zitakuwa ngumu zaidi kwa kiasi fulani capacitors hizi zitaunganishwa katika mfululizo. Baada ya yote, kwanza unahitaji kupata uwiano wa umoja kwa kila moja ya uwezo huu, na kisha uwaongeze kwa kila mmoja. Inatokea kwamba kitengo kilichogawanywa na uwezo wa jumla ni 37/300. Kisha thamani inayotakiwa ni takriban mikrofaradi 8.
Jibu. Jumla ya uwezo katika muunganisho wa mfululizo ni 8 uF, sambamba - 75 uF.
