電路中的電流通過導體從電壓源流向負載,即流向燈、電器。在大多數情況下,銅線用作導體。一個電路可能包含幾個具有不同電阻的元件。在器件電路中,導體可以並聯或串聯,也可以有混合型。
物品 電路 帶有電阻的稱為電阻器,這個元件的電壓就是電阻器兩端的電位差。導體的並聯和串聯電氣連接具有相同的工作原理,根據該原理,電流從正極流向負極,電位分別降低。在接線圖中,由於可以忽略不計,因此將接線電阻取為 0。
並聯意味著電路元件並聯連接到源並同時接通。串聯連接意味著電阻導體彼此緊密連續地連接。
計算採用理想化方法,更容易理解。事實上,在電路中,電位會隨著作為並聯或串聯連接的一部分的佈線和元件移動而逐漸降低。
串聯連接導體
串聯連接意味著導體以一定的順序一個接一個地連接。並且它們中的電流都是相等的。這些元素在該區域中產生總電壓。電荷不會在電路的節點中累積,否則電壓和電流會發生變化。在恆定電壓下,電流由電路的電阻值決定,因此在串聯電路中,如果一個負載發生變化,電阻就會發生變化。
這種電路的缺點是,如果一個元件發生故障,其他元件也會因為電路損壞而失去功能。一個例子是一個花環,如果一個燈泡燒壞了,它就不起作用。這是與並聯連接的一個關鍵區別,其中元件可以單獨運行。
串聯電路假設由於導體連接在一個單一的水平,它們在網絡中任何一點的電阻都是相等的。總電阻等於各個網絡元件的下降電壓之和。
在這種類型的連接中,一個導體的開頭連接到另一個導體的末端。這種連接的主要特點是所有導體都在同一根導線上,沒有分支,每個導體都有一個電流流過。但是,總電壓等於每個電壓的總和。也可以從另一個角度考慮連接——所有導體都被一個等效電阻代替,其上的電流與通過所有電阻的總電流相同。等效總電壓是每個電阻器兩端電壓值的總和。這就是電阻兩端的電位差如何表現出來的。
當您想專門打開和關閉某個設備時,串聯連接的使用很有用。例如,電鈴只有在連接到電壓源和按鈕時才會響起。第一條規則指出,如果電路的至少一個元件上沒有電流,則其他元件上也沒有電流。因此,如果一個導體中有電流,則其他導體中也有電流。另一個例子是電池供電的手電筒,它只有在有電池、正常工作的燈泡和按下按鈕的情況下才會發光。
在某些情況下,串聯電路是不實用的。在照明系統由許多燈、壁燈、吊燈組成的公寓中,不值得組織這種類型的方案,因為不需要同時打開和關閉所有房間的照明。為此,最好使用並聯,以便能夠打開各個房間的燈。
導體並聯
在並聯電路中,導體是一組 電阻器其一端組裝在一個節點中,另一端組裝在第二節點中。假設並聯連接的電壓在電路的所有部分都相同。電路的平行部分稱為分支,在兩個連接節點之間運行,它們承載相同的電壓。這樣的電壓等於每個導體上的值。與支路電阻成反比的值之和也與並聯電路的各個電路部分的電阻成反比。
對於並聯和串聯連接,計算單個導體電阻的系統是不同的。在並聯電路的情況下,電流沿著支路流動,這增加了電路的導電性並降低了總電阻。如果將幾個具有相似值的電阻並聯,這樣一個電路的總電阻將小於一個電阻的次數等於電路中電阻的數量。
每個支路有一個電阻,電流在到達支路點時分流到每個電阻,其終值等於所有電阻上的電流之和。所有電阻均由一個等效電阻代替。應用歐姆定律,電阻值變得清晰 - 在並聯電路中,電阻器的反向值相加。
在這個電路中,電流值與電阻值成反比。電阻器中的電流不相關,因此如果一個電阻器關閉,其他電阻器將不會受到任何影響。出於這個原因,該電路被用於許多設備中。
考慮到並聯電路在日常生活中的應用,建議注意公寓的照明系統。所有的燈具和吊燈都應該並聯,在這種情況下,其中一個的開啟和關閉不會以任何方式影響其餘燈具的工作。因此,通過添加 轉變 每個燈泡變成一個分支電路,您可以根據需要打開和關閉相應的燈。所有其他燈獨立運行。
所有電器都並聯到220V電網,然後連接到配電盤。也就是說,所有設備的連接獨立於其他設備的連接。
導體串並聯規律
為了詳細了解這兩種連接類型,以下是解釋這些類型連接規律的公式。並聯和串聯的功率計算是不同的。
在串聯連接中,所有導體的安培數相同:
I = I1 = I2。
根據歐姆定律,這些類型的導體連接在不同的情況下會有不同的解釋。因此,在串聯電路的情況下,電壓彼此相等:
U1 = IR1,U2 = IR2。
此外,總電壓等於各個導體的電壓之和:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR。
電路的總電阻計算為所有導體的有源電阻的總和,無論它們的數量如何。
在並聯電路的情況下,總電路電壓與各個元件的電壓相同:
U1 = U2 = U。
電流的累積強度計算為所有並聯導體上的電流之和:
我 = I1 + I2。
為了最大限度地提高電網的效率,有必要了解這兩種連接類型的本質並明智地應用它們,使用規律併計算實際實施的合理性。
導體的混合連接
如有必要,串聯和並聯電阻連接可以組合在同一電路中。例如,允許將並聯電阻串聯到另一個電阻或它們的組,這種類型被認為是組合或混合。
在這種情況下,總電阻是通過獲得系統中並聯和串聯的值之和來計算的。首先必須計算串聯電路中電阻器的等效電阻,然後計算並聯電路的元件。串聯連接被視為優先事項,這種組合類型的電路通常用於家用電器和設備中。
因此,考慮到電路中導體的連接類型,並根據其功能規律,您可以充分了解大多數家用電器電路組織的本質。對於並聯和串聯連接,電阻和電流值的計算是不同的。了解計算和公式的原理,您可以勝任地使用每種類型的電路組織以最佳方式和最大效率連接元件。
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