Kako izračunati amperažo v serijskem vezju

Vsebina

• Primeri vezja
• Nasveti
• Amperaža (ali ojačevalniki) v serijskem vezju
• Diagram in formula vezja
• Kondenzatorji in induktorji
• Serija proti vzporednim vezjem
• Enosmerni tok proti izmeničnemu toku

Serijska vezja povezujejo upore, tako da tok, izmerjen z amplitudo ali amperacijo, sledi eni poti v tokokrogu in ostane konstanten v celotnem območju. Tok teče v nasprotni smeri elektronov skozi vsak upor, ki ovirajo pretok elektronov, eden za drugim v eni smeri od pozitivnega konca baterije do negativnega. Ni zunanjih vej ali poti, po katerih lahko tok potuje, kot bi bil v vzporednem vezju.

Primeri vezja

Serijska vezja so pogosta v vsakdanjem življenju. Primeri vključujejo nekatere vrste božičnih ali prazničnih lučk. Drug pogost primer je stikalo za luč. Poleg tega računalniki, televizorji in druge gospodinjske elektronske naprave delujejo po konceptu serijskega vezja.

Nasveti

Amperaža (ali ojačevalniki) v serijskem vezju

Amplitudo serijskih vezij v amperih ali amperih lahko izračunate tako, da seštejete upor na vsakem uporu v vezju kot R in seštevanje padcev napetosti kot V, nato reševanje za I v enačbi V = I / R v kateri V je napetost baterije v voltih, jaz je trenutna in R je skupna upornost uporov v ohmih (Ω). Padec napetosti mora biti enak napetosti akumulatorja v serijskem vezju.

Enačba V = I / R, znan kot Ohmov zakon, velja tudi pri vsakem uporu v tokokrogu. Tok toka skozi serijsko vezje je stalen, kar pomeni, da je enak pri vsakem uporu. Padec napetosti na vsakem uporu lahko izračunate z uporabo Ohmovega zakona. V seriji se napetost baterij poveča, kar pomeni, da trajajo krajši čas, kot če bi bili vzporedno.

Diagram in formula vezja

••• Syed Hussain Ather

V zgornjem vezju je vsak upor (označen z cik-zag linijami) zaporedno povezan z napetostnim virom, akumulatorjem (označen s + in - obkroženimi odklopljenimi linijami). Tok teče v eno smer in ostane konstanten na vsakem delu vezja.

Če bi sešteli vsak upor, bi dobili skupni upor 18 Ω (ohm, kjer je ohm merilo upora). To pomeni, da lahko izračunate tok s pomočjo V = I / R v kateri R je 18 Ω in V je 9 V, da dobim tok I 162 A (amperov).

Kondenzatorji in induktorji

V serijskem vezju lahko priključite kondenzator z kapacitivnostjo C in pustite, da se sčasoma polni. V tej situaciji se tok v vezju meri kot I = (V / R) x exp v kateri V je v voltih, R je v ohmih, C je v Faradsu, t čas v sekundah in jaz je v amperih. Tukaj exp se nanaša na Eulerjevo konstanto e.

Skupna kapacitivnost serijskega vezja je podana s 1 / C_skupaj = 1 / C₁ + 1 / C₂ +… _, Pri čemer se na desni strani sešteje inverza vsakega posameznega kondenzatorja (_1 / C₁, 1 / C__₂itd.). Z drugimi besedami, inverza celotne kapacitivnosti je vsota posameznih obratov vsakega kondenzatorja. Ko se čas povečuje, se naboj na kondenzatorju poveča, tok pa upočasni in se približa, vendar nikoli popolnoma ne doseže nič.

Podobno lahko uporabite induktor za merjenje toka I = (V / R) x (1 - exp), pri čemer je skupna induktivnost L vsota vrednosti induktivnosti posameznih induktorjev, izmerjenih v Henrysu. Ko serijsko vezje gradi naboj kot tok, induktor, tuljava žice, ki običajno obdaja magnetno jedro, ustvari magnetno polje kot odgovor na tok toka. Uporabljajo se lahko v filtrih in oscilatorjih,

Serija proti vzporednim vezjem

Pri vzporednem ravnanju z vezji, v katerih se trenutni veji skozi različne dele tokokrogov, izračuni "prevrnejo". Namesto da bi določili skupni upor kot vsoto posameznih uporov, se skupni upor poda 1 / Rskupaj_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (enak način izračuna skupne kapacitivnosti serijskega vezja).

Napetost, ne tok, je konstantna v celotnem vezju. Skupni vzporedni tok vezja je enak vsoti toka v vsaki veji. Tok in napetost lahko izračunate s pomočjo Ohmovega zakona (V = I / R).

••• Syed Hussain Ather

V zgornjem vzporednem vezju bi skupni upor dal naslednji koraki:

V zgornjem izračunu upoštevajte, da lahko korak 5 dosežete samo iz koraka 4, če je na levi strani samo en izraz (1 / R_skupaj ) in samo en izraz na desni strani (29/20 Ω).

Prav tako je skupna kapacitivnost v vzporednem vezju preprosto vsota vsakega posameznega kondenzatorja, skupna induktivnost pa je podana tudi z obratnim razmerjem (1 / Lskupaj_ _ = 1 / L1 + 1 / L__2 + … ).

Enosmerni tok proti izmeničnemu toku

V tokokrogih lahko tok stalno teče, kot je to primer pri enosmernem toku (DC), ali pa niha v valovitem vzorcu v tokokrogih z izmeničnim tokom (AC). V tokokrogu izmeničnega toka se tok spreminja med pozitivno in negativno smerjo v tokokrogu.

Britanski fizik Michael Faraday je leta 1832 demonstriral moč enosmernih tokov z dinamatskim električnim generatorjem, vendar ni mogel prenašati svoje moči na dolge razdalje, enosmerne napetosti pa so zahtevale zapletena vezja.

Ko je srbsko-ameriški fizik Nikola Tesla leta 1887 ustvaril indukcijski motor z izmeničnim tokom, je pokazal, kako se zlahka prenaša na dolge razdalje in ga je mogoče pretvoriti med visoke in nizke vrednosti s pomočjo transformatorjev, naprave, ki se uporablja za spreminjanje napetosti. Kmalu so približno na prelomu gospodinjstev 20. stoletja v Ameriki začeli ukiniti enosmerni tok v korist AC.

Dandanes elektronske naprave uporabljajo AC in DC, kadar je to primerno. Enosmerni tokovi se uporabljajo s polprevodniki za manjše naprave, ki jih je treba samo vklopiti in izklopiti, kot so prenosniki in mobilni telefoni. Napetost izmenične napetosti se prenaša po dolgih žicah, preden se pretvori v enosmerni tok s pomočjo usmernika ali diode za napajanje teh naprav, kot so žarnice in baterije.