Як обчислити різні фізичні величини в послідовному ланцюзі

У послідовного ланцюга резистори підключені один за іншим: початок одного кріпиться до кінця іншого і так далі по ланцюжку. У цій статті розповідається про обчислення сили струму, напруги, опору та потужності в послідовного ланцюга.

Кроки

  1. 1

    Розгляд послідовного ланцюга починають з джерела живлення, який позначається через V або Е. Напругу, що виробляється джерелом живлення, вказується в вольтах (В).

  2. 2

    Починаючи з цієї точки, ви будете враховувати величини на інших ділянках ланцюга.
    • Для обчислення загального опору необхідно скласти опір кожного окремого резистора:

      R = R1 + R2 + R3 + ...

    • Для обчислення загальної сили струму використовуйте закон Ома: I = V / R. (V = напруга на джерелі живлення, I = загальна сила струму, R = загальний опір) .В послідовного ланцюга загальна сила струму дорівнює силі струму на кожному окремому резистори.

    • Напруга на кожному окремому резистори можна обчислити за законом Ома: V = IR (V = напруга на резисторі, I = сила струму на резисторі або загальна сила струму (вони однакові в послідовного ланцюга), R = опір резистора).

    • Для обчислення потужності, що поглинається резистором, скористайтеся наступною формулою:

      P = IR (Р = потужність, що поглинається резистором, I = сила струму на резисторі або загальна сила струму (вони однакові в послідовного ланцюга), R = опір резистора).




    • Енергія, споживана кожним окремим резистором, дорівнює Р * t (Р = потужність, що поглинається резистором, t = час).

  3. 3

    Приклад: Послідовна ланцюг має джерело живлення на 5 В і три резистора: 2 Ом (R1), 6 Ом (R2) І 4 Ом (R3).
    • Загальний опір R = 2 + 6 + 4 = 12 Ом.

    • Загальна сила струму I = V / R = 5/12 = 0,42 А.

    • Напруга на кожному окремому резистори.

      1. Напруга на R1 = V1 = I x R1 = 0,42 x 2 = 0,84 В
      2. Напруга на R2 = V2 = I x R2 = 0,42 x 6 = 2,52 В


      3. Напруга на R3 = V3 = I x R3 = 0,42 x 4 = 1,68 В
    • Потужність, що поглинається кожним окремим резистором.

      1. Потужність, що поглинається R1 = P1 = I x R1 = 0,42 x 2 = 0,353 Вт
      2. Потужність, що поглинається R2 = P2 = I x R2 = 0,42 x 6 = 1,058 Вт
      3. Потужність, що поглинається R3 = P3 = I x R3 = 0,42 x 4 = 0,706 Вт
    • Енергія, споживана кожним окремим резистором.

      1. Енергія, споживана R1 за 10 с
        = E1 = P1 x t = 0,353 x 10 = 3,53 Дж
      2. Енергія, споживана R2 за 10 с
        = E2 = P2 x t = 1,058 x 10 = 10,58 Дж
      3. Енергія, споживана R3 за 10 с
        = E3 = P3 x t = 0,706 x 10 = 7,06 Дж

Поради

  • Якщо дано внутрішній опір джерела живлення (r), то додайте його до загального опору ланцюга (V = I * (R + г)).
  • Загальне напруження рано сумі напруг на кожному окремому резистори (які з`єднані послідовно).

Попередження

  • Запам`ятайте різницю між послідовної і паралельної ланцюгами. У паралельній ланцюга резистори з`єднані таким чином, що електричний струм в ланцюзі ділиться між резисторами і проходить через них одночасно. У паралельній ланцюга загальну напругу дорівнює напрузі на кожному окремому резистори.