Kuidas arvutada vooluringide kogutakistust

Elektriliste komponentide ühendamiseks on kaks võimalust. Jadaahelates kasutatakse üksteise järel ühendatud komponente, paralleelsetes ahelates aga paralleelseid harusid. Takistite ühendamise viis määrab nende panuse ahela kogutakistusse.

1
Tuvastage jadalülitus. Jadaahel on üks silmus, millel pole hargnevaid teid. Kõik takistid või muud komponendid on paigutatud ühte ritta.

2
Lisage kõik takistused kokku. Jadaahelas on kogutakistus võrdne kõigi takistuste summaga. Sama vool läbib iga takisti, seega teeb iga takisti oma tööd ootuspäraselt. Näiteks jadaahelal on 2 Ω (oomi) takisti, 5 Ω takisti ja 7 Ω takisti. Ahela kogutakistus on 2 + 5 + 7 = 14 Ω.

3
Alustage hoopis voolust ja pingest. Kui te ei tea individuaalseid takistuse väärtusi, võite selle asemel tugineda Ohmi seadusele: V = IR või pinge = vool x takistus. Esimene samm on leida vooluahela vool ja kogupinge: jadaahela vool on kõigis ahela punktides sama. Kui teate mis tahes punkti voolutugevust, saate seda väärtust selles võrrandis kasutada. Kogupinge võrdub toiteallika (aku) pingega. See ei ole võrdne ühe komponendi pingega.

4
Sisestage need väärtused Ohmi seadusesse. Takistuse lahendamiseks korraldage ümber V = IR: R = V / I (takistus = pinge / vool). Ühendage leitud väärtused kogutakistuse lahendamiseks selle valemiga. Näiteks jadaahelat toidab 12-voldine aku ja voolutugevust mõõdetakse 8 amprit. Kogu vooluahela takistus peab olema RT = 12 volti / 8 amprit = 1,5 oomi.

5
Mõista paralleelseid ahelaid. Paralleelne vooluahel hargneb mitmeks teeks, mis seejärel taas kokku ühenduvad. Vool voolab läbi ahela iga haru. Kui teie vooluahelal on põhiteel (enne või pärast hargnenud ala) takistid või kui ühel harul on kaks või enam takistit, jätke selle asemel vahele kombineeritud vooluahela juhised.

6
Arvutage iga haru takistuse põhjal kogutakistus. Kuna iga takisti aeglustab ainult ühte haru läbivat voolu, mõjutab see ahela kogutakistust vaid vähesel määral. Kogutakistuse RT valem on 1RT=1R1+1R2+1R3+…1Rn{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac {1}{R_{1}}}+{ frac {1}{R_{2}}}+{frac {1}{R_{3}}}+…{frac {1}{R_{n}}}}, kus R1 on takistus esimese haru puhul on R2 teise haru takistus ja nii edasi kuni viimase haruni Rn. Näiteks paralleelahelal on kolm haru, mille takistused on 10 Ω, 2 Ω ja 1 Ω. Kasutage valemit 1RT=110+12+11{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac {1}{10}}+{frac {1}{2}}+{ frac {1}{1}}} ja lahenda RT: Murdude teisendamine ühiseks nimetajaks: 1RT=110+510+1010{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac { 1}{10}}+{frac {5}{10}}+{frac {10}{10}}}1RT=1+5+1010=1610=1,6{displaystyle {frac {1}{ R_{T}}}={frac {1+5+10}{10}}={frac {16}{10}}=1,6}Korrutage mõlemad pooled RT-ga: 1 = 1,6RTRT = 1 / 1,6 = 0,625 Ω.

7
Selle asemel alustage koguvoolu ja pingega. Kui te ei tea üksikuid takistusi, vajate selle asemel voolu ja pinget: paralleelses vooluringis on ühe haru pinge sama, mis kogu ahela pinge. Niikaua kui teate ühe haru pinget, on kõik korras. Kogupinge võrdub ka vooluahela toiteallika, näiteks aku, pingega. Paralleelahelas võib vool piki haru olla erinev. Peate teadma koguvoolu, vastasel juhul ei saa te kogutakistust lahendada.

8
Kasutage neid väärtusi Ohmi seaduses. Kui teate kogu voolutugevust ja pinget kogu vooluringis, saate kogutakistuse leida Ohmi seaduse abil: R = V / I. Näiteks paralleelahela pinge on 9 volti ja koguvool 3 amprit. Kogutakistus RT = 9 volti / 3 amprit = 3 Ω.

9
Jälgige nulltakistusega oksi. Kui paralleelahela harul puudub takistus, voolab kogu vool läbi selle haru. Ahela takistus on null oomi. Praktilistes rakendustes tähendab see tavaliselt, et takisti on rikkis või on mööda viidud (lühises) ja suur vool võib kahjustada vooluringi teisi osi.

10
Jagage oma vooluahel seeriaosadeks ja paralleelseteks osadeks. Kombineeritud vooluringis on mõned komponendid ühendatud järjestikku (üksteise järel) ja teised paralleelselt (erinevatel harudel). Otsige oma diagrammil piirkondi, mis lihtsustatakse ühe seeria või paralleelse lõiguga. Märgistage igaüks ringi, et aidata teil neid jälgida. Näiteks vooluahelas on 1 Ω takisti ja 1,5 Î © takisti, mis on ühendatud järjestikku. Pärast teist takistit jaguneb ahel kaheks paralleelseks haruks, millest ühes on 5 Ω takisti ja teises 3 Î © takisti. Tõmmake kaks paralleelset haru ümber, et eraldada need ülejäänud ahelast.

11
Leidke iga paralleelse lõigu takistus. Kasutage paralleeltakistuse valemit 1RT=1R1+1R2+1R3+…1Rn{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac {1}{R_{1}}}+{frac {1}{R_{2}}}+{frac {1}{R_{3}}}+…{frac {1}{R_{n}}}}, et leida üksiku kogutakistus ahela paralleellõik.Näiteahelal on kaks haru takistusega R1 = 5 Ω ja R2 = 3 Ω.1Rparallel=15+13{displaystyle {frac {1}{R_{parallel}}}={ frac {1}{5}}+{frac {1}{3}}}1Rparallel=315+515=3+515=815{displaystyle {frac {1}{R_{parallel}}}={ frac {3}{15}}+{frac {5}{15}}={frac {3+5}{15}}={frac {8}{15}}}Rparallel=158=1,875{ displaystyle R_{parallel}={frac {15}{8}}=1,875}Ω

12
Lihtsustage oma diagrammi. Kui olete leidnud paralleelse lõigu kogutakistuse, saate kogu selle lõigu diagrammil läbi kriipsutada. Käsitlege seda piirkonda ühe juhtmena, mille takistus on võrdne leitud väärtusega. Ülaltoodud näites võite kahte haru ignoreerida ja käsitleda neid ühe takistina takistusega 1,875Ω.

13
Lisage takistused järjestikku. Kui olete iga paralleelse sektsiooni asendanud ühe takistusega, peaks teie diagramm olema üks silmus: jadalülitus. Jadaahela kogutakistus on võrdne kõigi individuaalsete takistuste summaga, nii et vastuse saamiseks lihtsalt liitke need kokku. Lihtsustatud diagrammil on 1 Ω takisti, 1,5 Ω takisti ja 1,875 Ω osa. just arvutatud. Need on kõik järjestikku ühendatud, seega RT=1+1.5+1.875=4.375{displaystyle R_{T}=1+1.5+1.875=4.375}Ω.

14
Tundmatute väärtuste leidmiseks kasutage Ohmi seadust. Kui te ei tea oma vooluahela ühe komponendi takistust, otsige selle arvutamiseks võimalusi. Kui teate selle komponendi pinget V ja voolu I, leidke selle takistus Ohmi seaduse abil: R = V / I.

15
Õppige võimsuse valemit. Võimsus on kiirus, mille jooksul vooluahel tarbib energiat, ja kiirus, mille jooksul see annab energiat vooluringi toiteallikale (nt lambipirnile). Ahela koguvõimsus võrdub kogupinge ja koguvoolu korrutisega. Või võrrandi kujul: P = VI.Pidage meeles, et kogutakistuse lahendamisel peate teadma ahela koguvõimsust. Ühe komponendi kaudu voolava võimsuse teadmisest ei piisa.

16
Lahendage takistus võimsuse ja voolu abil. Kui teate neid kahte väärtust, saate takistuse lahendamiseks kombineerida kahte valemit: P = VI (võimsus = pinge x vool) Ohmi seadus ütleb meile, et V = IR. Asendage esimeses valemis V väärtus IR: P = (IR) I = I2R. Korraldage ümber takistuse lahendamiseks: R = P / I2. Jadaahelas on ühe komponendi vool sama kui koguvool. See ei kehti paralleelse vooluahela kohta.

17
Leidke võimsuse ja pinge takistus. Kui teate ainult võimsust ja pinget, saate takistuse leidmiseks kasutada sarnast lähenemisviisi. Ärge unustage kasutada kogu vooluringi pinget või vooluahelat toitava aku pinget: P = VI Korraldage Ohmi seadus ümber I kujul: I = V / R. Asendage võimsusvalemis I väärtus V / R: P = V (V/R) = V2/R. Korraldage ümber takistuse lahendamiseks: R = V2/P. Rööpahelas on ühe haru pinge sama, mis kogupinge. See ei kehti jadaahela kohta: ühe komponendi pinge ei ole sama, mis kogupinge.