Sujeten:
- Serie a parallel Kreesleef am Allgemengen
- Serieverbindung an der Praxis
- Serie Verbindung: Berechent Ersatz Resistenz
- Serieverbindung: Stroum an Deelspannung berechnen
- Parallelverbindung: Berechent Ersatzresistenz
- Parallelverbindung: Deelstroum berechnen
- Kombinéiert Circuit
- Kombinéiert Circuit Übung
Serien a Parallelkreesser allgemeng:
Op dëser Säit kucke mir Seriekreesser, Parallelkreesser a kombinéierte Circuiten déi an der Automobiltechnologie benotzt ginn. D'Wëssen vun der Basis elektronesch ass fir dës néideg.
Serie Verbindung:
Déi folgend Circuit weist e Circuit mat enger 12 Volt Batterie, enger Sicherung (F), zouene Schalter (S) an zwou Luuchten (L1 an L2). Den negativen Drot vun der Lampe L1 ass mam positiven Drot vun der Lampe L2 verbonnen. Mir nennen dat eng Serieverbindung.
De Stroum duerch béid Luuchten ass d'selwecht. D'Spannung gëtt verdeelt. Well zwou Luuchte mat der selwechter Kraaft am Beispill benotzt goufen, trennt d'Batteriespannung vun 12 Volt a 6 Volt pro Lampe. Aus dësem Grond sinn d'Luuchten an der Automobiltechnologie net a Serie gesat. Ausserdeem, wann eng defekt Lampe geschitt, gëtt de ganze Circuit ënnerbrach, sou datt déi aner Lampe net méi brennt.
Parallelverbindung:
An der Automobiltechnologie këmmere mir bal ëmmer mat parallele Circuiten. Déi folgend Circuit weist de Circuit an deem d'Lampe L1 an L2 souwuel hiren eegene positiven a Buedemdraht hunn. D'Spannung iwwer all Konsument ass gläich wéi d'Batteriespannung; dëst kann an der Volt Miessung gesi ginn. An dësem Beispill ginn déiselwecht Luuchte benotzt wéi an der Serieverbindung; Hei brenne se awer méi hell, well d'Luuchten elo méi Spannung a Stroum kréien.
Eng aner Eegeschafte vun engem parallele Circuit ass datt wann eng Lampe defekt ass, et beaflosst net d'Operatioun vun der anerer Lampe.
Serieverbindung an der Praxis:
Wéi am virege Paragraph beschriwwen, an der Automobiltechnologie këmmere mir bal ëmmer mat de Konsumenten déi parallel verbonne sinn. Mir wëllen schliisslech esou vill Spannung a Stroum wéi méiglech fir de Konsumenten ze erlaben ze schaffen, an esou wéineg Risiko vu Stéierungen wéi méiglech, wann ee vun de Konsumenten ausfällt.
An der Praxis fanne mir Konsumenten déi an Serie gesat ginn fir hir Aufgab ze maachen. Mir huelen den Interieur Fan / Heizmotor als e Beispill. Fir d'Geschwindegkeet vum Fan ze regelen, gëtt e Widderstand an der Serie an der Buedemverbindung tëscht dem Elektromotor an dem Grondpunkt gesat. Mir ruffen dëst och eng Serie resistor.
Andeems Dir een oder méi Widderstänn a Serie setzt, erhéicht de Verloscht an d'Spannung iwwer den Elektromotor fällt erof.
Liest méi iwwer dëst op der Säit: Serie resistor vum Passagéierraum Fan.
Et kann och eng ongewollt Serie Verbindung ginn; zum Beispill eng Iwwergangsresistenz an enger positiver oder Buedemverbindung, déi zu Spannungsverloscht resultéiert (kuckt d'Säit "mam Multimeter moossen").
Serieverbindung: Ersatzresistenz berechnen:
All elektresche Konsument huet en internen Widderstand. Eng héich Resistenz resultéiert an engem nidderegen Stroum; an anere Wierder: d'Resistenz bestëmmt déi aktuell Kraaft. Déi geliwwert Spannung ass gläich wéi d'Quellspannung (Ub oder d'Batteriespannung).
Am Beispill sinn d'Konsumenten (R1 an R2) a Serie ugeschloss. Den negativen vun R1 ass verbonne mat der positiv vun R2. De Stroum duerch d'Widderstand ass gläich. Fir de Stroum a schlussendlech d'Deelspannungen mam Ohms Gesetz ze berechnen, kënne mir ufänken d'Ersatzresistenz ze berechnen. D'Resistenzwäerter si wéi follegt:
- R1 = 15 Ω
- R2 = 10 Ω
Fir d'Ersatzresistenz ze berechnen, ersetzen mir d'Widderstänn R1 an R2 am Diagramm mat Rv.
An engem Serie Circuit kënne mir d'Resistenzwäerter zesummen addéieren. D'Formel an den Effekt ginn hei ënnen gewisen.
D'Resultat vun der Berechnung weist eis datt d'Ersatzresistenz 25 Ohm ass. An de folgende Beispiller kënne mir weider mam Rv berechnen.
Serieverbindung: Stroum an Deelspannungen berechnen:
An dëser Sektioun berechene mir den Gesamtstroum an d'Deelspannungen iwwer d'Widderstanden R1 a R2. Fir unzefänken, brauche mir eng Quellspannung (Ub). An dësem Berechnungsbeispill ass dës Spannung 14 Volt.
Mat enger bekannter Quellspannung (Ub) an Ersatzresistenz (Rv) kënne mir de Gesamtstroum (I) berechnen. Mir bestëmmen den I mat der Ohms Gesetz:
De Stroum an engem Serie Circuit ass d'selwecht duerch all Widderstand. De grénge Pfeil an der Figur weist d'Flowrichtung un. De Stroum ass 560 Milliampère.
Elo datt de Stroum bekannt ass, kënne mir d'Deelspannungen berechnen. Mir benotzen dëst fir ze bestëmmen wéi vill Spannung all Widderstand "verbraucht".
- D'Spannung (U) iwwer de Widderstand R1 gëtt als: UR1 bezeechent. Mat dem Ohm säi Gesetz multiplizéieren mir déi aktuell Intensitéit mam Resistenzwäert. D'Spannung iwwer de Widderstand ass 8,4 Volt.
- Mir berechnen UR2 mam selwechte Stroum, awer elo mam Resistenzwäert vun R2; Dës Spannung ass 5,6 Volt.
Fir ze kontrolléieren, kënnt Dir d'Deelspannungen zesummen addéieren an se mat der Quellspannung vergläichen. Mir addéieren UR1 an UR2 zesummen: dëst ass 14 Volt. Dëst ass gläich mat der Quellspannung. Wann Dir op eng aner Äntwert kommt, kann dat wéinst enger klenger Ofwäichung wéinst Tëscherronnung oder e Feeler an der Berechnung sinn.
Parallelverbindung: Ersatzresistenz berechnen:
An dësem Beispill sinn R1 an R2 parallel verbonne. Elo ass de Minus vun engem Konsument net méi mam Plus vum aneren verbonnen. D'Spannung iwwer d'Widerstänn ass elo gläich wéi d'Batteriespannung. De Stroum gëtt iwwer d'Widerstänn verdeelt. Mat gläiche Resistenzwäerter deelt de Gesamtstroum (ech total, verkierzt als Et) duerch zwee. Fir et ze berechnen, musse mir als éischt d'Ersatzresistenz bestëmmen. Nach eng Kéier ersetzen mir R1 an R2 mat engem Widderstand, genannt Rv. Mir kréien dann déi selwecht Situatioun wéi am Beispill mat der Serieverbindung. D'Resistenzwäerter sinn:
- R1 = 10 Ω
- R2 = 20 Ω
An engem parallele Circuit kënne mir d'Resistenzwäerter net addéieren. Déi allgemeng Formel ass:
Mir aginn d'Resistenzwäerter vun R1 an R2:
Wee 1: Mir berechnen d'Resultat vun engem Zéngtel an engem zwanzegsten a fügen d'Wäerter zesummen.
Wee 2: Eng aner Manéier ass d'Ersatzresistenz a Fraktiounsform ze berechnen. Mir gitt erëm d'Wäerter vun R1 an R2 an d'Gleichung. Ënnert den Trennungslinnen (den Nenner) sinn ongläich Zuelen; mir kënnen d'Nenner net zesummesetzen. Mir maachen se also fir d'éischt eponym. An dësem Beispill ass et einfach: en Zéngtel geet zweemol an en Zwanzegelen, also multiplizéieren mir e ganzen Zéngtel mat 2. Mir kréien dann zwee Zwanzegelen. An Undeel ass dat d'selwecht wéi een Zéngtel. Mat deene selwechten Nennere kënne mir d'Fraktioun addéieren: dëst resultéiert an dräi-zwanzegsten. Fir d'Ersatzresistenz ze berechnen, musse mir d'Fraktioun ëmgedréint: 1/RV gëtt RV/1 (mir kënnen dann /1 ausstrecken) an dräi Zwanzegsten gëtt 20 gedeelt duerch 3. D'Resultat vu 6,67 Ohm ass gläich wéi d'Resultat vum Wee 1 .
Parallelverbindung: Deelstroum berechnen:
Mir kënnen den Total Stroum (It) berechnen andeems Dir Ub a Rv vuneneen deelt:
Den aktuelle Itotaal gëtt an I1 an I2 opgedeelt. En anere Stroum fléisst duerch R1 wéi duerch R2. Op der Kräizung kommen d'Deelstroum erëm zesummen an Et leeft zréck op d'Negativ vun der Batterie.
An enger parallele Verbindung ass d'Spannung iwwer all Konsument gläich wéi d'Quellspannung:
Mir gitt de selwechte Wäert wéi d'Batteriespannung an de Formelen fir UR1 an UR2: an dësem Fall 14 Volt. Mir deelen d'Spannung duerch d'Resistenzwäerter a kréien d'Deelstroum. E Stroum vun 1 Ampere fléisst duerch Widderstand R1,4 a 2 Milli Ampere duerch R700.
Wa mir déi zwee Deelstroum zesumme addéieren, kréie mir den Gesamtstroum vun 2,1 Ampere.
Kombinéiert Circuit:
Mat engem kombinéierte Circuit hu mir mat engem Serien a parallele Circuit an engem Circuit ze dinn. An der Figur gesi mir datt de Widderstand R1 a Serie mat de parallelverbonne Widderstänn R2 a R3 ass. An der Praxis kéinte mir dat mat engem schlechten positiven Drot un zwou Luuchten begéinen: R1 ass an deem Fall d'Iwwergangsresistenz, R2 an R3 sinn d'Luuchten.
Mir berechnen d'Stroum a Spannungen op Basis vun den folgenden Donnéeën:
- Ub = 12 Volt;
- R1 = 0,5 Ω
- R2 = 15 Ω
- R3 = 15 Ω
An engem parallele Circuit wësse mer datt d'Spannung iwwer d'Widerstande gläich ass mat der Quellspannung. Well mir elo mat engem kombinéierte Circuit ze dinn hunn, gëllt dat net méi; Deel gëtt vun R1 opgeholl. Wéi och ëmmer, d'Spannungen iwwer R2 a R3 sinn gläich.
Fir Kloerheet deele mir d'Berechnungen an 5 Schrëtt.
1. Bestëmmt Rv vun der Parallelverbindung:
Mir ersetzen R2 an R3 mat Rv a berechent Rv a Fraktiounsform fir Kamoudheet.
Elo gëtt et eng Serieverbindung: R1 bleift offensichtlech 0,5 Ω an Rv ass elo 7,5 Ω
2. Bestëmmt Rv vun der Serieverbindung:
Am Schrëtt 1 gouf d'Ersatzresistenz vu R2 a R3 bestëmmt. Den Ersatzresistor war a Serie mam Resistor R1.
An dësem Schrëtt addéiere mir d'Resistenzwäerter vu R1 a Rv zesummen fir d'Ersatzresistenz erëm ze berechnen, awer elo dee vum Serieschalter. Mir nennen dësen Ersatzresistor: Rv' (mat engem Akzent) well et en "zweet" Rv am Circuit ass.
3. Berechent den Total:
De Gesamtstroum ass 1,5 A a fléisst duerch de Widderstand R1 an den Ersatzresistor Rv'.
4. Deelspannungen berechnen:
Mir bauen de Schema Schrëtt fir Schrëtt op; mir setzen R1 an Rv a Serie fir d'Deelspannungen UR1 an URv mat de Gesamtstroum- a Resistenzwäerter ze berechnen.
Fir z'iwwerpréiwen: d'Deelspannungen zesummegefaasst entspriechen der Quellspannung: (UR1 + URv = Ub) sou datt bis elo keng Berechnungsfehler gemaach goufen.
5. Fléissen berechnen:
Mir maachen den Zäitplang nees fäerdeg. Am Schrëtt 4 hu mir festgestallt datt d'Spannung iwwer de Widderstand R1 0,75 Volt ass. D'Spannung iwwer den Ersatzresistor Rv ass 11,25 Volt. Well an engem parallele Circuit d'Spannung iwwer d'Konsumenten d'selwecht ass, wësse mer datt d'Spannung iwwer béid R2 an R3 11,25 Volt ass.
D'Resultater vun de Berechnunge weisen datt de Gesamtstroum duerch R1 fléisst, an de Stroum gëtt dann iwwer R2 an R3 verdeelt. Mat ongläiche Resistenzwäerter ënnerscheede sech dës Stréimunge vuneneen.
Kombinéiert Circuit Übung:
An dëser Rubrik kënnt Dir üben fir de kombinéierte Circuit selwer ze berechnen. Fir Iech selwer einfach ze maachen, kënnt Dir d'Schrëtt 1 bis 5 aus dem virege Paragraph verfollegen. Erweidert de Schrëtt-fir-Schrëtt Plang mat Schrëtt 6 fir d'Deelspannunge vu R4 a R5 ze berechnen.
Datum:
- Ub = 10 Volt
- R1 = 1 Ω
- R2 = 10 Ω
- R3 = 4 Ω
- R4 = 5 Ω
- R5 = 15 Ω
Gefrot:
- All Deelspannungen (UR1 bis UR5)
- All substreams.
