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
Розгляд послідовного ланцюга починають з джерела живлення, який позначається через V або Е. Напругу, що виробляється джерелом живлення, вказується в вольтах (В).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).
- Для обчислення загального опору необхідно скласти опір кожного окремого резистора:
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.
- Напруга на R1 = V1 = I x R1 = 0,42 x 2 = 0,84 В
- Напруга на R2 = V2 = I x R2 = 0,42 x 6 = 2,52 В
- Напруга на R3 = V3 = I x R3 = 0,42 x 4 = 1,68 В
- Потужність, що поглинається кожним окремим резистором.
- Потужність, що поглинається R1 = P1 = I x R1 = 0,42 x 2 = 0,353 Вт
- Потужність, що поглинається R2 = P2 = I x R2 = 0,42 x 6 = 1,058 Вт
- Потужність, що поглинається R3 = P3 = I x R3 = 0,42 x 4 = 0,706 Вт
- Енергія, споживана кожним окремим резистором.
- Енергія, споживана R1 за 10 с
= E1 = P1 x t = 0,353 x 10 = 3,53 Дж - Енергія, споживана R2 за 10 с
= E2 = P2 x t = 1,058 x 10 = 10,58 Дж - Енергія, споживана R3 за 10 с
= E3 = P3 x t = 0,706 x 10 = 7,06 Дж
- Енергія, споживана R1 за 10 с
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.