Зэрэгцээ хэлхээний үндсэн томъёо, зарчмуудыг ойлгосон тохиолдолд параллель хэлхээний асуудлыг амархан шийдэх боломжтой. Хэрэв 2 ба түүнээс дээш саад тотгорууд хоорондоо холбогдсон бол цахилгаан гүйдэл нь замыг "сонгож" чаддаг (яг л 1 эгнээтэй зам 2 эгнээ болж хуваагдвал автомашин эгнээгээ өөрчилж, зэрэгцэн жолоодох хандлагатай байдаг). Энэ өгүүллийг судалсны дараа зэрэгцээ холбогдсон 2 ба түүнээс дээш эсэргүүцлийн хүчдэл, гүйдэл, эсэргүүцлийн утгыг тооцоолох боломжтой болно.
Үндсэн томъёо
- Нийт эсэргүүцлийн томъёо RТ. зэрэгцээ хэлхээ: 1/RТ. = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Зэрэгцээ хэлхээний салбар бүрийн цахилгаан хүчдэлийн утга үргэлж ижил байдаг: VТ. = В.1 = В.2 = В.3 = …
- Нийт цахилгаан гүйдлийн утга IТ. = Би1 + Би2 + Би3 + …
- Омын хуулийн томъёо: V = IR
Алхам
3 -р хэсгийн 1: Зэрэгцээ хэлхээг ойлгох
Алхам 1. Зэрэгцээ хэлхээг тодорхойлох
Зэрэгцээ хэлхээ нь 2 ба түүнээс дээш салбартай бөгөөд тэдгээр нь бүгд А цэгээс үүсч В цэг рүү очдог. Нэг электрон урсгал олон салбар руу хуваагдаж, дараа нь дахин нэгддэг. Ихэнх зэрэгцээ хэлхээний асуудлууд нь хэлхээний нийт хүчдэл, эсэргүүцэл эсвэл цахилгаан гүйдлийн утгыг асуудаг (А цэгээс В цэг хүртэл).
"Зэрэгцээ угсарсан" бүрэлдэхүүн хэсгүүд тус тусдаа салбар дээр байрладаг
Алхам 2. Зэрэгцээ хэлхээний эсэргүүцэл ба цахилгаан гүйдлийг ойлгох
Авто замын хөдөлгөөнийг удаашруулж буй эгнээ бүрт олон эгнээтэй, төлбөртэй зогсоол бүхий хурдны замыг төсөөлөөд үз дээ. Шинэ эгнээ бий болгосноор автомашины нэмэлт эгнээ бий болж, шинэ эгнээнд төлбөр хийх цэг барьсан ч замын хөдөлгөөн жигд жигд явагдах болно. Зэрэгцээ хэлхээний нэгэн адил шинэ салбар нэмэх нь цахилгаан гүйдлийн шинэ замыг бий болгодог. Шинэ салбар дахь эсэргүүцлийн хэмжээнээс үл хамааран нийт эсэргүүцэл буурч, нийт гүйдэл нэмэгддэг.
Алхам 3. Салбар бүрийн хүчийг нэмж нийт гүйдлийн хүчийг олоорой
Хэрэв салбар бүрийн гүйдлийн хүч мэдэгдэж байвал нийт гүйдлийн хүчийг авахын тулд үүнийг нэмэхэд л хангалттай. Нийт цахилгаан гүйдэл гэдэг нь бүх салбарууд хоорондоо нийлсэний дараа хэлхээгээр дамжих цахилгаан гүйдлийн хэмжээ юм. Нийт цахилгаан гүйдлийн томъёо: IТ. = Би1 + Би2 + Би3 + …
Алхам 4. Нийт эсэргүүцлийн утгыг тооцоол
Эсэргүүцлийн нийт утгыг олж мэдэхийн тулд RТ. зэрэгцээ хэлхээ, тэгшитгэлийг ашиглана уу 1/RТ. = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Тэгшитгэлийн баруун талд байгаа R бүр нь зэрэгцээ хэлхээний 1 салбар дахь эсэргүүцлийн утгыг илэрхийлнэ.
- Жишээ: хэлхээнд тус бүр нь 4Ω утгатай 2 резистор холбогдсон байна. 1/RТ. = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RТ. = 1/2Ω → RТ. = 2Ω. Өөрөөр хэлбэл, ижил эсэргүүцэлтэй 2 мөчир нь дан ганц салбараас хоёр дахин амархан хөндлөн гарна.
- Хэрэв нэг салбар эсэргүүцэлгүй (0Ω) байвал бүх цахилгаан гүйдэл тэр салбараар дамжих тул эсэргүүцлийн нийт утга = 0 болно.
Алхам 5. Хүчдэл гэж юу болохыг ойлгоорой
Хүчдэл гэдэг нь цахилгаан потенциалын 2 цэгийн зөрүү юм. Урсгалын замыг хэмжихийн оронд 2 цэгийг харьцуулдаг тул аль ч салбар дахь хүчдэлийн утга ижил хэвээр байна. VТ. = В.1 = В.2 = В.3 = …
Алхам 6. Ом -ийн хуулийг ашиглана уу
Ом -ийн хууль нь хүчдэл V, гүйдэл I ба эсэргүүцлийн R хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог. V = IR. Хэрэв гурван утгын хоёр нь мэдэгдэж байвал энэ томъёог ашиглан гурав дахь утгыг олоорой.
Утга бүр цувралын нэг хэсгээс гаралтай эсэхийг шалгаарай. Нэг салбар дахь утгыг олохоос гадна (V = I1R1), Омын хуулийг хэлхээний нийт утгыг тооцоолоход ашиглаж болно (V = IТ.RТ.).
3 -ийн 2 -р хэсэг: Жишээ асуултууд
Алхам 1. Тооллогыг бүртгэх хүснэгт хий
Хэрэв зэрэгцээ хэлхээний асуудал нь нэгээс олон утгыг асуувал хүснэгт нь мэдээллийг цэгцлэхэд тусална. 3 салбартай зэрэгцээ хэлхээний хүснэгтийн жишээг доор харуулав. Салбарыг ихэвчлэн R гэж бичээд дараа нь жижиг, бага зэрэг доош бичсэн тоог бичдэг.
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | вольт | ||||
| Би | ампер | ||||
| R | өө |
Алхам 2. Мэдэгдэж буй утгыг бөглөнө үү
Жишээлбэл, зэрэгцээ хэлхээнд 12 вольтын батерей ашигладаг. Энэ хэлхээ нь тус бүрдээ 2Ω, 4Ω, 9Ω эсэргүүцэлтэй 3 зэрэгцээ салбартай. Мэдэгдэж буй бүх утгыг хүснэгтэд бичнэ үү.
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Алхам 12. | вольт | |||
| Би | ампер | ||||
| R | Алхам 2. | Алхам 4. | Алхам 9. | өө |
Алхам 3. Салбар бүрийн сүлжээний хүчдэлийн утгыг хуулж бич
Бүх хэлхээний хүчдэлийн утга нь зэрэгцээ хэлхээний салбар тус бүрийн хүчдэлийн утгатай ижил байдгийг санаарай.
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Алхам 12. | Алхам 12. | Алхам 12. | Алхам 12. | вольт |
| Би | ампер | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | өө |
Алхам 4. Салбар бүрийн гүйдлийн хүчийг олохын тулд Омын хуулийн томъёог ашиглана уу
Хүснэгтийн багана бүр хүчдэл, гүйдэл, эсэргүүцлээс бүрдэнэ. Өөрөөр хэлбэл, нэг баганад байгаа бусад хоёр утгыг мэдэж байх үед үл мэдэгдэх утгыг үргэлж олж болно. Омын хуулийн томъёо нь V = IR гэдгийг санаарай. Бидний жишээнд үл мэдэгдэх утга бол цахилгаан гүйдэл юм. Тиймээс томъёог I = V/R болгон өөрчилж болно
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | вольт |
| Би | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ампер | |
| R | 2 | 4 | 9 | өө |
Алхам 5. Нийт цахилгаан гүйдлийг тооцоол
Нийт цахилгаан гүйдэл нь салбар бүрийн гүйдлийн нийлбэр учраас олоход хялбар байдаг.
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | вольт |
| Би | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ампер |
| R | 2 | 4 | 9 | өө |
Алхам 6. Нийт эсэргүүцлийг тооцоол
Нийт эсэргүүцлийг хоёр аргаар тооцоолж болно. Эсэргүүцлийн утгын шугамыг ашиглан нийт эсэргүүцлийг тэгшитгэлээр тооцоолж болно 1/RТ. = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Гэсэн хэдий ч нийт V ба I нийт утгыг ашигладаг Омын хуулийн томъёог ашиглан нийт эсэргүүцлийг тооцоолоход хялбар байдаг. Эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд Омын хуулийн томъёог R = V/I болгон өөрчилнө үү
| R1 | R2 | R3 | Нийт | Нэгж | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | вольт |
| Би | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ампер |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | өө |
3 -р хэсгийн 3: Асуудлын хувилбарууд
Алхам 1. Цахилгаан эрчим хүчийг тооцоолох
Бусад хэлхээний нэгэн адил цахилгаан хүчийг P = IV тэгшитгэлээр тооцоолж болно. Хэрэв салбар бүрийн хүчийг тооцоолсон бол нийт хүч PТ. салбар бүрийн хүчний нийлбэртэй тэнцүү (P1 + П2 + П3 + …).
Алхам 2. Хоёр салаа зэрэгцээ хэлхээний нийт эсэргүүцлийг тооцоол
Хэрэв зэрэгцээ хэлхээ нь зөвхөн хоёр эсэргүүцэлтэй байвал нийт эсэргүүцлийн томъёог дараах байдлаар хялбарчилж болно.
RТ. = R1R2 / (R1 + R2)
Алхам 3. Бүх эсэргүүцлийн утгууд ижил байвал нийт эсэргүүцлийг тооцоолно
Хэрэв зэрэгцээ хэлхээний бүх эсэргүүцэл ижил утгатай бол нийт эсэргүүцлийн томъёо илүү хялбар болно: RТ. = R1 / N. N - хэлхээний эсэргүүцлийн тоо.
Жишээ: зэрэгцээ холбогдсон хоёр тэнцүү утгатай резистор нь нэг эсэргүүцлийн нийт эсэргүүцлийг хангадаг. Найман тэнцүү утгатай хаалт нь нэг эсэргүүцлийн нийт эсэргүүцлийг хангадаг
Алхам 4. Хүчдэл ашиглахгүйгээр зэрэгцээ хэлхээний салбар дахь цахилгаан гүйдлийг тооцоол
Кирхгофын одоогийн хууль гэгддэг тэгшитгэл нь хэлхээний хүчдэл тодорхойгүй байсан ч салбар бүрийн амперын утгыг олох боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч салбар бүрийн эсэргүүцэл ба хэлхээний нийт гүйдлийг мэдэж байх ёстой.
- 2 эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ хэлхээ: I1 = БиТ.R2 / (Р1 + R2)
- 2 -оос дээш эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ хэлхээ: I -ийг тооцоолох1, R -ээс бусад бүх эсэргүүцлийн нийт эсэргүүцлийг ол1. Зэрэгцээ хэлхээний эсэргүүцлийн томъёог ашиглана уу. Дараа нь дээрх томъёог ашиглан хариултаа R гэж бичнэ үү2.
Зөвлөмж
- Хэрэв та холимог хэлхээний (цуваа-параллель) бодлого дээр ажиллаж байгаа бол эхлээд зэрэгцээ хэсгийг тооцоол. Дараа нь та цувралын хэсгийг тооцоолох хэрэгтэй бөгөөд энэ нь илүү хялбар болно.
- Зэрэгцээ хэлхээний хувьд бүх эсэргүүцэл дээр хүчдэл ижил байна.
- Хэрэв танд тооцоолуур байхгүй бол R хэлхээ ашиглан зарим хэлхээний нийт эсэргүүцлийг тооцоолоход хэцүү болно1, Р2гэх мэт. Хэрэв тийм бол салбар бүрийн гүйдлийн хүчийг тооцоолохдоо Омын хуулийн томъёог ашиглана уу.
- Омын хуулийн томъёог бас E = IR эсвэл V = AR гэж бичиж болно; өөр өөр тэмдэг, гэхдээ утга нь ижил юм.
- Нийт эсэргүүцлийг "тэнцүү эсэргүүцэл" гэж нэрлэдэг.
