導體的並聯和串聯

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。一個電路可以有幾個具有不同電阻的元件。在儀表電路中,導體可以並聯或串聯,也可以有混合型。

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元素 方案 對於稱為電阻器的電阻,給定元件的電壓是電阻器兩端之間的電位差。導體的並聯和串聯電氣連接的特點是單一的工作原理,根據該原理,電流分別從正流向負,電位降低。在接線圖上,接線電阻取為 0,因為它可以忽略不計。

並聯假設電路的元件並聯連接到源並同時接通。串聯是指電阻導體一個接一個地按照嚴格的順序連接。

計算時採用理想化方法,大大簡化了理解。事實上,在電路中,電位在通過並聯或串聯連接的佈​​線和元件移動的過程中逐漸降低。

導體的串聯

串行連接方案意味著它們以一定的順序一個接一個地打開。而且,他們所有的電流強度都是相等的。這些元素在現場產生總電壓。電荷不會在電路的節點中累積,否則會觀察到電壓和電流的變化。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。

後續連接

這種方案的缺點是,如果一個元件發生故障,其餘元件也會失去功能,因為電路已損壞。例如,如果一個燈泡燒壞,花環就不起作用。這是與並聯連接的關鍵區別,其中元件可以單獨操作。

串聯電路假設由於導體的單級連接,它們的電阻在網絡中的任何點都相等。總電阻等於網絡中各個元件的電壓降低之和。

通過這種類型的連接,一個導體的起點連接到另一個導體的末端。連接的關鍵特徵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。您還可以從不同的角度考慮連接 - 所有導體都由一個等效電阻器代替,其上的電流與通過所有電阻器的總電流相同。等效總電壓是各電阻兩端電壓值之和。這是電阻兩端的電位差。

當您想要專門打開和關閉特定設備時,使用串行連接很有用。例如,電鈴只有在連接到電壓源和按鈕時才會響起。第一條規則說,如果電路的至少一個元件上沒有電流,那麼其餘部分就不會。因此,如果一個導體中有電流,則它在其他導體中。另一個例子是電池供電的手電筒,它只有在有電池、工作燈泡和按下按鈕時才會發光。

在某些情況下,串行方案是不切實際的。在照明系統由許多燈、壁燈、吊燈組成的公寓中,您不應該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燈。為此,最好使用並聯連接,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,其中一些末端被組裝到一個節點中,而另一端被組裝到第二個節點中。假設並聯型連接中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通過,它們具有相同的電壓。該電壓等於每個導體上的值。指標之和,即支路電阻的倒數,也與並聯電路的單獨部分的電阻成反比。

並聯

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,電流流過支路,這增加了電路的導電性並降低了總電阻。當幾個阻值相近的電阻並聯時,這樣一個電路的總電阻會小於一個電阻的倍數等於電路中電阻的個數。

每個支路有一個電阻,電流到達分路點後,分流到每個電阻,其終值等於所有電阻上的電流之和。所有電阻都替換為一個等效電阻。應用歐姆定律,電阻值變得清晰——在並聯電路中,電阻器上的電阻值的倒數相加。

在這個電路中,電流值與電阻值成反比。電阻器中的電流沒有相互連接,因此如果其中一個被關閉,則絕不會影響其他電阻。由於這個原因,這種方案被用於許多設備中。

考慮到日常生活中使用並聯電路的可能性,建議注意公寓的照明系統。所有的燈和吊燈必須並聯,在這種情況下,打開和關閉其中一個不影響其他燈的運行。因此添加 轉變 電路支路中的每個燈泡,您可以根據需要打開和關閉相應的燈。所有其他燈獨立工作。

所有電器都並聯到 220 V 電網,然後連接到配電盤。即,無論其他設備是否連接,所有設備都已連接。

導體串並聯規律

為了在實踐中詳細了解這兩種類型的化合物,我們提供了解釋這些類型化合物規律的公式。並聯和串聯的功率計算是不同的。

在串聯電路中,所有導體中的電流強度相同:

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,電路的總電壓類似於各個元件的電壓:

U1 = U2 = U。

電流的總強度計算為所有並聯導體中可用電流的總和:

我 = I1 + I2。

為了確保電網的最大效率,有必要了解兩種連接類型的本質並適當地應用它們,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一個電路中。例如,允許將並聯電阻串聯連接到另一個電阻或其組,這種類型被認為是組合或混合。

混合連接

在這種情況下,通過將系統中的並聯連接和串聯連接的值相加來計算總電阻。首先,您需要計算串聯電阻的等效電阻,然後計算並聯的元件。串行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電器中。

因此,考慮到電路中導體的連接類型,並根據其運行規律,可以充分了解大多數家用電器電路組織的本質。並聯和串聯,電阻和電流強度指標的計算是不同的。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高效率連接元件。

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