Зэрэгцээ болон цуваа холболт. Дамжуулагчийн цуваа ба зэрэгцээ холболт

Агуулгын хүснэгт:

Зэрэгцээ болон цуваа холболт. Дамжуулагчийн цуваа ба зэрэгцээ холболт
Зэрэгцээ болон цуваа холболт. Дамжуулагчийн цуваа ба зэрэгцээ холболт
Anonim

Физикт параллель ба цуваа холболтын сэдвийг судалдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн дамжуулагч төдийгүй конденсатор байж болно. Диаграмм дээр тус бүр нь хэрхэн харагддаг талаар эргэлзэхгүй байх нь чухал юм. Зөвхөн дараа нь тодорхой томъёог хэрэглэнэ. Дашрамд хэлэхэд та тэдгээрийг цээжээр санах хэрэгтэй.

зэрэгцээ болон цуваа холболт
зэрэгцээ болон цуваа холболт

Энэ хоёр нэгдлүүдийг хэрхэн ялгах вэ?

Диаграмыг сайтар харна уу. Хэрэв утсыг зам хэлбэрээр дүрсэлсэн бол түүн дээрх машинууд нь резисторын үүрэг гүйцэтгэнэ. Салаагүй шулуун замаар машинууд ар араасаа гинжин хэлхээтэй явна. Дамжуулагчийн цуваа холболт нь мөн адил харагдаж байна. Энэ тохиолдолд зам нь хязгааргүй тооны эргэлттэй байж болох ч нэг уулзвар биш юм. Зам (утаснууд) ямар ч хамаагүй, машинууд (резисторууд) үргэлж ар араасаа, нэг хэлхээнд байрладаг.

Хэрэв зэрэгцээ холболтыг авч үзвэл огт өөр асуудал. Дараа нь резисторыг тамирчдын эхэнд харьцуулж болно. Тэд байнатус бүр өөрийн зам дээр зогсдог, гэхдээ тэдгээр нь ижил хөдөлгөөний чиглэлтэй, барианы шугам нь нэг газар байна. Үүний нэгэн адил резисторууд - тус бүр өөрийн гэсэн утастай, гэхдээ тэд бүгд хэзээ нэгэн цагт холбогдсон байдаг.

дамжуулагчийн цуваа холболт
дамжуулагчийн цуваа холболт

Одоогийн хүч чадлын томьёо

"Цахилгаан" сэдвээр байнга яригддаг. Зэрэгцээ болон цуваа холболтууд нь резисторуудын гүйдлийн хэмжээнд янз бүрийн аргаар нөлөөлдөг. Тэдний хувьд санаж болохуйц томъёог гаргаж авдаг. Гэхдээ тэдгээрт оруулсан утга санааг санахад л хангалттай.

Тэгэхээр дамжуулагчийн цуваа холболтын гүйдэл үргэлж ижил байна. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь тус бүрт одоогийн хүч чадлын үнэ цэнэ ялгаатай биш юм. Хэрэв та утсыг хоолойтой харьцуулж үзвэл аналоги зурж болно. Тэнд ус үргэлж ижил замаар урсдаг. Мөн түүний замд тулгарч буй бүх саад бэрхшээлийг ижил хүчээр арчиж хаях болно. Одоогийнхтой адил. Тиймээс резисторуудын цуваа холболттой хэлхээний нийт гүйдлийн томъёо дараах байдалтай байна:

I gen=I 1=би 2

Энд I үсэг нь гүйдлийн хүчийг илэрхийлж байна. Энэ бол нийтлэг тэмдэглэгээ тул та үүнийг санах хэрэгтэй.

Зэрэгцээ холболтын гүйдэл тогтмол утга байхаа болино. Хоолойтой ижил төстэй байдлаар гол хоолой нь салаатай бол усыг хоёр урсгалд хуваах болно. Үүнтэй ижил үзэгдэл нь гүйдэлд утаснуудын салаа зам дээр гарч ирэх үед ажиглагддаг. Дамжуулагчийг зэрэгцээ холбосон нийт гүйдлийн хүчийг тооцоолох томъёо:

I gen=I 1 + Би 2

Хэрэв салаалсан утаснууд нь тэрхоёроос дээш бол дээрх томьёонд ижил тоогоор олон гишүүн байх болно.

зэрэгцээ холболт
зэрэгцээ холболт

Стрессийн томьёо

Дамжуулагчийг цуваа холбосон хэлхээг авч үзэхэд бүх хэсгийн хүчдэлийг тодорхой резистор бүрийн эдгээр утгын нийлбэрээр тодорхойлно. Та энэ байдлыг ялтсуудтай харьцуулж болно. Нэг хүн нэгийг нь барихад хялбар байх болно, тэр бас хоёр дахь нь ойролцоо байх болно, гэхдээ хэцүү байх болно. Нэг хүн бие биенийхээ хажууд гурван таваг барих боломжгүй болж, секундын тусламж шаардлагатай болно. гэх мэт. Хүмүүсийн хичээл зүтгэл нэмэгдэж байна.

Дамжуулагчийн цуваа холболттой хэлхээний хэсгийн нийт хүчдэлийн томьёо дараах байдалтай байна:

U gen=U 1 + U 2, энд U нь батлагдсан тэмдэглэгээ юм цахилгаан хүчдэлийн хувьд.

Хэрэв резисторуудын зэрэгцээ холболтыг авч үзвэл өөр нөхцөл байдал үүснэ. Хавтанг овоолон тавихад нэг хүн барьж болно. Тиймээс та юу ч нэмэх шаардлагагүй. Дамжуулагчийг зэрэгцээ холбох үед ижил төстэй байдал ажиглагдаж байна. Тэдгээрийн хүчдэл нь бүгд ижил бөгөөд нэг дор байгаатай тэнцүү байна. Нийт хүчдэлийн томъёо нь:

U gen=U 1=U 2

цуврал нийлмэл томъёо
цуврал нийлмэл томъёо

Цахилгаан эсэргүүцлийн томьёо

Та тэдгээрийг цээжлэх боломжгүй, харин Ом-ын хуулийн томьёог мэдэж, түүнээс хүссэнээ гарга. Энэ хуулиас харахад ийм байнахүчдэл нь гүйдэл ба эсэргүүцлийн үржвэртэй тэнцүү байна. Энэ нь U=IR, R нь эсэргүүцэл юм.

Дараа нь таны ажиллах томъёо нь дамжуулагч хэрхэн холбогдсоноос хамаарна:

  • цуврал, тиймээс танд хүчдэлийн тэгш байдал хэрэгтэй - IgenRнийт=I1R1 + I2R2;
  • зэрэгцээ одоогийн хүч чадлын томъёог ашиглах шаардлагатай - Uнийт / Rнийт=U 1/ R1 + U2 / R2 .

Дараа нь энгийн хувиргалтуудыг хийдэг бөгөөд энэ нь эхний тэгш байдлын үед бүх гүйдэл ижил утгатай, хоёрдугаарт - хүчдэл тэнцүү байна. Тиймээс тэдгээрийг богиносгож болно. Өөрөөр хэлбэл, дараах илэрхийллийг олж авна:

  1. R gen=R 1 + R 2 (дамжуулагчийн цуваа холболтод зориулагдсан)
  2. 1 / R gen=1 / R 1 + 1 / R 2(зэрэгцээ холбогдсон үед).

Сүлжээнд холбогдсон резисторын тоо нэмэгдэхэд эдгээр илэрхийлэл дэх нэр томъёоны тоо өөрчлөгдөнө.

Дамжуулагчийн зэрэгцээ болон цуваа холболт нь нийт эсэргүүцэлд өөр өөр нөлөө үзүүлдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэдний эхнийх нь хэлхээний хэсгийн эсэргүүцлийг бууруулдаг. Түүгээр ч барахгүй энэ нь ашигласан резисторуудын хамгийн бага хэмжээнээс бага байна. Цувралаар холбогдсон үед бүх зүйл логиктой: утгууд нийлдэг тул нийт тоо үргэлж хамгийн том байх болно.

цуваа холболтын гүйдэл
цуваа холболтын гүйдэл

Ажлын одоогийн

Өмнөх гурван хэмжигдэхүүн нь хэлхээн дэх дамжуулагчийн цуваа ба зэрэгцээ холболтын хуулиудыг бүрдүүлдэг. Тиймээс тэдгээрийг мэдэх нь зайлшгүй юм. Ажил, хүч чадлын талаар та зөвхөн үндсэн томъёог санах хэрэгтэй. Үүнийг дараах байдлаар бичнэ: A \u003d IUt, энд A нь гүйдлийн ажил, t нь дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх хугацаа юм.

Цуваа холболттой нийт ажлыг тодорхойлохын тулд та анхны илэрхийлэл дэх хүчдэлийг солих шаардлагатай. Та тэгш байдлыг олж авна: A \u003d I(U 1 + U 2)t, хаалтанд нээвэл Бүх хэсэг дээрх ажил нь одоогийн тодорхой хэрэглэгч тус бүрийн дүнтэй тэнцүү байна.

Зэрэгцээ холболтын схемийг авч үзвэл үндэслэл нь мөн адил үргэлжилнэ. Зөвхөн одоогийн хүчийг солих ёстой. Гэхдээ үр дүн нь адилхан байх болно: A=A 1 + A 2.

Одоогийн чадал

Хэлхээний хэсгийн чадлын томъёог ("P" тэмдэглэгээ) гаргахдаа та дахин нэг томъёог ашиглах хэрэгтэй: P \u003d UI. Ийм үндэслэл хийсний дараа параллель ба цуваа холболтууд байна. хүч чадлын ийм томьёогоор тайлбарлав: P \u003d P1 + P 2.

Өөрөөр хэлбэл схемүүд хэрхэн хийгдсэнээс үл хамааран нийт хүч нь ажилд оролцсон хүмүүсийн нийлбэр байх болно. Энэ нь орон сууцны сүлжээнд олон хүчирхэг төхөөрөмжийг нэгэн зэрэг оруулах боломжгүй гэдгийг тайлбарлаж байна. Тэр ачааллаа даахгүй.

Шинэ жилийн зүүлтний засварт кондукторуудын холболт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Чийдэнгийн аль нэг нь шатсан даруйд тэд хэрхэн холбогдсон нь тодорхой болно. Atцуваа холболт, тэдгээрийн аль нь ч асахгүй. Энэ нь ашиглах боломжгүй болсон чийдэн нь хэлхээнд завсарлага үүсгэдэгтэй холбоотой юм. Тиймээс та аль нь шатсан болохыг тодорхойлохын тулд бүгдийг шалгаж, солих хэрэгтэй - тэгвэл зүүлт ажиллаж эхэлнэ.

Хэрэв энэ нь зэрэгцээ холболт ашигладаг бол чийдэнгийн аль нэг нь ажиллахаа больдог. Эцсийн эцэст, гинж нь бүрэн тасрахгүй, харин зөвхөн нэг зэрэгцээ хэсэг байх болно. Ийм зүүлтийг засахын тулд хэлхээний бүх элементүүдийг шалгах шаардлагагүй, зөвхөн гэрэлтдэггүй элементүүдийг шалгах хэрэгтэй.

конденсаторуудын зэрэгцээ холболт
конденсаторуудын зэрэгцээ холболт

Хэрэв резисторын оронд конденсаторыг оруулбал хэлхээнд яах вэ?

Тэдгээрийг цуваа холбосон үед дараах нөхцөл байдал ажиглагдаж байна: тэжээлийн эх үүсвэрийн давуу талуудын цэнэг нь зөвхөн хэт конденсаторын гаднах хавтан дээр ирдэг. Хооронд байгаа хүмүүс тэр цэнэгийг гинжин хэлхээний дагуу л дамжуулдаг. Энэ нь бүх ялтсууд дээр ижил цэнэгүүд гарч ирдэг боловч өөр өөр шинж тэмдэгтэй байдаг гэдгийг тайлбарлаж байна. Иймд цувралаар холбогдсон конденсатор бүрийн цахилгаан цэнэгийг дараах байдлаар бичиж болно:

q ген =q 1=q 2.

Конденсатор бүрийн хүчдэлийг тодорхойлохын тулд та томъёог мэдэх шаардлагатай: U=q / C. Үүнд C нь конденсаторын багтаамж юм.

Нийт хүчдэл нь резистортой ижил хуулийг дагаж мөрддөг. Тиймээс багтаамжийн томьёо дахь хүчдэлийг нийлбэрээр орлуулснаар бид төхөөрөмжийн нийт багтаамжийг томъёогоор тооцоолох ёстой:

C=q / (U 1 + U2).

Та бутархайг эргүүлж, хүчдэл ба цэнэгийн харьцааг багтаамжаар солих замаар энэ томьёог хялбарчилж болно. Дараах тэгш байдал гарч байна: 1 / С=1 / С 1 + 1 / С 2.

Конденсаторууд зэрэгцээ холбогдсон үед байдал арай өөр харагдаж байна. Дараа нь нийт цэнэгийг бүх төхөөрөмжийн хавтан дээр хуримтлагдсан бүх цэнэгийн нийлбэрээр тодорхойлно. Мөн хүчдэлийн утгыг ерөнхий хуулиудын дагуу тодорхойлсон хэвээр байна. Тиймээс зэрэгцээ холбогдсон конденсаторуудын нийт багтаамжийн томъёо нь:

С=(q 1 + q 2) / U.

Энэ утгыг холболтод ашигласан төхөөрөмж бүрийн нийлбэр гэж үзнэ:

S=S 1 + S 2.

Дамжуулагчийн дурын холболтын нийт эсэргүүцлийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Өөрөөр хэлбэл, дараалсан хэсгүүд нь зэрэгцээ хэсгүүдийг орлуулж, эсрэгээр. Тэдний хувьд тайлбарласан бүх хууль хүчинтэй хэвээр байна. Зөвхөн та тэдгээрийг үе шаттайгаар хэрэгжүүлэх хэрэгтэй.

Нэгдүгээрт, энэ схемийг оюун ухааны хувьд өргөжүүлэх ёстой. Хэрэв үүнийг төсөөлөхөд хэцүү бол юу болж байгааг зурах хэрэгтэй. Тодорхой жишээгээр авч үзвэл тайлбар илүү тодорхой болно (зураг харна уу).

зэрэгцээ холболтын диаграм
зэрэгцээ холболтын диаграм

В ба С цэгээс зурж эхлэхэд тохиромжтой. Тэдгээрийг бие биенээсээ болон хуудасны ирмэгээс тодорхой зайд байрлуулах ёстой. Зүүн талд нэг утас В цэг рүү ойртож, хоёр нь аль хэдийн баруун тийшээ чиглэв. Харин В цэг нь зүүн талдаа хоёр салаа, түүний араас нэг утастай.

Одоо та эдгээрийн хоорондох зайг бөглөх хэрэгтэйцэгүүд. Дээд талын утаснуудын дагуу 2, 3, 4-ийн коэффициент бүхий гурван резисторыг байрлуулах ёстой бөгөөд 5-ын индекстэй нэг нь доороосоо явна. Эхний гурвыг цуваа холбоно. Тав дахь резисторын хувьд тэдгээр нь зэрэгцээ байна.

Үлдсэн хоёр резистор (эхний ба зургаа дахь) нь BV-ийн авч үзсэн хэсэгтэй цувралаар холбогдсон байна. Тиймээс зургийг сонгосон цэгүүдийн хоёр тал дээр хоёр тэгш өнцөгтөөр нэмж болно. Эсэргүүцлийг тооцоолох томъёог ашиглахад хэвээр байна:

  • эхний цуваа холболтод өгөгдсөн;
  • дараа нь зэрэгцээ;
  • ба дараалан дахин.

Ийм байдлаар та ямар ч, бүр маш нарийн төвөгтэй схемийг ашиглаж болно.

Дамжуулагчийн цуваа холболтын асуудал

Нөхцөл. Хоёр чийдэн ба резисторыг нэг хэлхээнд нэг нэгээр нь холбодог. Нийт хүчдэл 110 В, гүйдэл 12 А. Хэрэв чийдэн тус бүр 40 В хүчдэлтэй байвал резистор ямар утгатай байх вэ?

Шийдвэр. Цуврал холболтыг авч үзэж байгаа тул түүний хуулиудын томъёог мэддэг. Та зүгээр л тэдгээрийг зөв хэрэглэх хэрэгтэй. Резистор дээрх хүчдэлийн утгыг олж мэдэж эхэл. Үүнийг хийхийн тулд та нэг чийдэнгийн хүчдэлээс хоёр дахин их хүчийг хасах хэрэгтэй. 30 В болж байна.

Одоо U болон I гэсэн хоёр хэмжигдэхүүн мэдэгдэж байгаа тул (тэдгээрийн хоёр дахь нь нийт гүйдэл нь цуврал хэрэглэгч бүрийн гүйдэлтэй тэнцүү тул нөхцөлөөр өгөгдсөн) бид резисторын эсэргүүцлийг тооцоолж болно. Ом-ын хууль. Энэ нь 2.5 Ом болж хувирав.

Хариулт. Эсэргүүцлийн эсэргүүцэл нь 2.5 Ом.

Даалгаварконденсатор, параллель ба цувралын холболтод

Нөхцөл. 20, 25, 30 микрофарадын багтаамжтай гурван конденсатор байдаг. Цуваа болон зэрэгцээ холбогдсон үед тэдгээрийн нийт багтаамжийг тодорхойлно.

Шийдвэр. Зэрэгцээ холболтоор эхлэх нь илүү хялбар байдаг. Энэ тохиолдолд бүх гурван утгыг нэмэх шаардлагатай. Тиймээс нийт багтаамж нь 75uF байна.

Эдгээр конденсаторуудыг цуваа холбосон тохиолдолд тооцоолол нь арай илүү төвөгтэй байх болно. Эцсийн эцэст та эхлээд эдгээр хүчин чадал тус бүрийн нэгдмэл байдлын харьцааг олж, дараа нь бие биендээ нэмэх хэрэгтэй. Нийт хүчин чадалд хуваах нэгж нь 37/300 болж байна. Дараа нь хүссэн утга нь ойролцоогоор 8 микрофарад болно.

Хариулт. Цуврал холболтын нийт багтаамж нь 8 мкФ, зэрэгцээ - 75 uF.

Зөвлөмж болгож буй: