Hoe om die totale weerstand in 'n stroombaan te bereken

Inhoud

Trappe
Wenke

Daar is twee maniere om elektriese komponente aan te sluit. Seriestroombane is komponente wat een na die ander verbind word, terwyl komponente in `n parallelle stroombaan in parallelle vertakkings verbind word. Die manier waarop weerstande gekoppel word, bepaal hoe hulle bydra tot die totale weerstand van die stroombaan.

Trappe

Metode 1 van 4: Reeksverbinding

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 1

1. Leer om `n seriestroombaan te herken. `n Seriestroombaan is `n enkele lus, sonder vertakkings. Alle weerstande of ander komponente is in volgorde gerangskik.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 2

2. Tel al die weerstande by. In `n seriestroombaan is die totale weerstand gelyk aan die som van alle weerstande. Dieselfde stroom vloei deur elke weerstand, so elke weerstand tree op soos verwag.

Byvoorbeeld, `n seriestroombaan het `n weerstand van 2 Ω (ohm), 5 Ω en 7 Ω. Die totale weerstand van die stroombaan is 2 + 5 + 7 = 14 Ω.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 3

3. Begin eerder met die stroomsterkte en spanning. As jy nie weet wat die individuele weerstandswaardes is nie, kan jy dit met Ohm se wet bereken: V = IR of spanning = stroom x weerstand. Die eerste stap is om die stroom in die stroombaan en die totale spanning te bepaal:

Die stroom van `n seriestroombaan is dieselfde by alle punte van die stroombaan. As jy weet wat die stroom op `n sekere punt is, kan jy daardie waarde in die vergelyking gebruik.

Die totale spanning is gelyk aan die spanning van die kragtoevoer (die battery). dit is nie gelyk aan die spanning oor een komponent.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 4

4. Gebruik hierdie waardes in Ohm se wet. Herrangskik V = IR om die weerstand op te los: R = V / I (weerstand = spanning / stroom). Pas die waardes wat op hierdie formule gevind is toe om die totale weerstand te kry.

Byvoorbeeld, `n seriestroombaan word aangedryf deur `n 12 volt battery, en die stroom is gelyk aan 8 ampère. Die totale weerstand oor die stroombaan is dan R_t = 12 volt / 8 ampère = 1,5 ohm.

Metode 2 van 4: Parallelle stroombaan

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 5

1. Verstaan wat parallelle stroombane is. `n Parallelle stroombaan vertak in verskeie paaie, wat dan weer konvergeer. Stroom vloei deur elke vertakking van die stroombaan.

As die stroombaan weerstande op die hooftak het (voor of na die vertakking) of as daar twee of meer weerstande op een tak is, gaan na die instruksies vir `n gekombineerde stroombaan.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 6

2. Bereken die totale weerstand van die resistor in elke tak. Aangesien elke weerstand slegs die stroom wat deur een tak gaan vertraag, het dit slegs `n klein effek op die totale weerstand van die stroombaan. Die formule vir die totale weerstand R_t is

\frac{1}{R} t = \frac{1}{R} 1 + \frac{1}{R} 2 + \frac{1}{R} 3 + . . . \frac{1}{R} n

${frac{1}{R_{T}}}={frac{1}{R_{1}}}+{frac{1}{R_{2}}}+{frac{1}{R_ {3}}}+...{frac{1}{R_{n}}}$ , waar R₁ die weerstand is van die eerste tak, R₂ die weerstand van die tweede tak, ensovoorts, tot die laaste tak R_n.

Byvoorbeeld, `n parallelle stroombaan het drie vertakkings, met weerstande 10 Ω, 2 Ω en 1 Ω.
Gebruik die formule

\frac{1}{R} t = \frac{1}{10} + \frac{1}{2} + \frac{1}{1}

${frac{1}{R_{T}}}={frac{1}{10}}+{frac{1}{2}}+{frac{1}{1}}$ en los vir R op_t:
Skakel breuke om na die gemene deler:

\frac{1}{R} t = \frac{1}{10} + \frac{5}{10} + \frac{10}{10}

${frac{1}{R_{T}}}={frac{1}{10}}+{frac{5}{10}}+{frac{10}{10}}$

\frac{1}{R} t = 1 + 5 + 10 10 = \frac{16}{10} = 1.6

${frac{1}{R_{T}}}={frac{1+5+10}{10}}={frac{16}{10}}=1.6$
Vermenigvuldig beide kante met R_t: 1 = 1.6R_t
R_t = 1/1.6 = 0.625 Ω.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 7

3. Begin eerder met die totale stroom en spanning. As jy nie die waarde van die individuele weerstande ken nie, benodig jy die waarde van die stroom en spanning:

In `n parallelle stroombaan is die spanning oor een tak gelyk aan die totale spanning oor die stroombaan. Solank jy die spanning oor een tak ken, kan jy voortgaan. Die totale spanning is ook gelyk aan die spanning van die stroombaan se kragbron, soos `n battery.

In `n parallelle stroombaan kan die stroom oor elke tak anders wees. jy het die totaal benodig stroom, anders kan jy nie uitvind wat die totale weerstand is nie.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 8

4. Gebruik hierdie waardes in Ohm se wet. As jy die totale stroom en spanning oor die hele stroombaan ken, kan jy die totale weerstand vind deur Ohm se wet te gebruik: R = V / I.

Byvoorbeeld, `n parallelle stroombaan het `n spanning van 9 volt en `n stroom van 3 ampère. Die totale weerstand R_t = 9 volt / 3 ampère = 3.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 9

5. Pasop vir takke met `n weerstand van nul. As `n vertakking van `n parallelle stroombaan geen weerstand het nie, dan vloei alle stroom deur daardie vertakking. Die weerstand van die stroombaan is dan nul ohm.

In praktiese toepassings beteken dit gewoonlik dat `n weerstand misluk het of omseil (verkort) wat die hoër stroom toelaat om ander dele van die stroombaan te beskadig.

Metode 3 van 4: Gekombineerde stroombaan

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 10

1. Verdeel jou stroombaan in seriestroombane en parallelle stroombane. `n Gekombineerde stroombaan het `n aantal komponente wat in serie (een na die ander) gekoppel is, en ander komponente wat in parallel gekoppel is (in verskillende takke). Soek dele van jou diagram wat in `n serie- of parallelle stroombaan vereenvoudig kan word. Omkring elkeen van hierdie stukke om jou te help om hulle te onthou.

Byvoorbeeld, `n stroombaan het `n 1-weerstand en `n 1.5 Ω-weerstand wat in serie gekoppel is. Na die tweede weerstand verdeel die stroombaan in twee parallelle vertakkings, een met `n 5 resistor en die ander met `n 3 Ω weerstand.
Omkring die twee parallelle takke om hulle van die res van die stroombaan te onderskei.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 11

2. Vind die weerstand van elke parallelle gedeelte. Gebruik die parallelle weerstand formule

\frac{1}{R} t = \frac{1}{R} 1 + \frac{1}{R} 2 + \frac{1}{R} 3 + . . . \frac{1}{R} n

${frac{1}{R_{T}}}={frac{1}{R_{1}}}+{frac{1}{R_{2}}}+{frac{1}{R_ {3}}}+...{frac{1}{R_{n}}}$ om die totale weerstand van `n enkele parallelle gedeelte van die stroombaan te vind.

Die voorbeeldstroombaan het twee takke met weerstand R₁ = 5 Ω en R₂ = 3.

\frac{1}{R} bl a r a l l e l = \frac{1}{5} + \frac{1}{3}

${frac{1}{R_{{parallel}}}}={frac{1}{5}}+{frac{1}{3}}$

\frac{1}{R} bl a r a l l e l = \frac{3}{15} + \frac{5}{15} = 3 + 5 15 = \frac{8}{15}

${frac{1}{R_{{parallel}}}}={frac{3}{15}}+{frac{5}{15}}={frac{3+5}{15}} ={frac{8}{15}}$

R bl a r a l l e l = \frac{15}{8} = 1.875

$R_{{parallel}}={frac{15}{8}}=1.875$ Ω

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 12

3. Vereenvoudig jou diagram. Sodra jy die totale weerstand van `n parallelle snit gevind het, kan jy daardie hele gedeelte in jou diagram deurtrek. Behandel daardie gedeelte as `n enkele draad met `n weerstand gelykstaande aan die waarde wat jy gevind het.

In die voorbeeld hierbo kan jy die twee takke ignoreer en hulle as een 1,875 Ω .-weerstand beskou.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 13

4. Voeg die reeks weerstande bymekaar. Sodra jy elke parallelle stroombaan met `n enkele weerstand vervang het, moet jou diagram `n enkele lus wees: `n seriestroombaan. Die totale weerstand van `n seriestroombaan is gelyk aan die som van alle individuele weerstande, so tel hulle net bymekaar om die antwoord te kry.

Die vereenvoudigde diagram het `n 1 Ω-weerstand, 1.5 Ω weerstand, en die 1,875 Ω gedeelte wat jy pas bereken het. Hierdie is almal in serie verbind, dus

R t = 1 + 1, 5 + 1, 875 = 4, 375

$R_{T}=1+1.5+1.875=4.375$ Ω.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 14

5. Gebruik Ohm se wet om die onbekende waardes te vind. As jy nie weet wat die weerstand in `n sekere komponent van jou stroombaan is nie, soek `n manier om dit in elk geval te bereken. As jy die spanning V en die stroom I oor daardie komponent ken, bepaal sy weerstand deur Ohm se wet te gebruik: R = V / I.

Metode 4 van 4: Formules met krag

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 15

1. Leer die formule vir krag. Drywing is die mate waarin die stroombaan energie verbruik en die mate waarin dit energie verskaf aan wat ook al die stroombaan aandryf (soos `n lamp). Die totale drywing van `n stroombaan is gelyk aan die produk van die totale spanning en die totale stroom. Of in die vorm van `n vergelyking: P = VI.

Onthou dat wanneer jy dit oplos vir die totale weerstand, jy die totale krag van die stroombaan nodig het. Dit is nie genoeg om net te weet watter krag deur een komponent gaan nie.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 16

2. Bepaal weerstand deur krag en stroom te gebruik. As u hierdie waardes ken, kan u die twee formules kombineer om die weerstand te bepaal:

P = VI (krag = spanning x stroom)

Ohm se wet sê vir ons dat V = IR.

Vervang IR met V in die eerste formule: P = (IR)I = IR.

Herrangskik om weerstand te bepaal: R = P / I.

In `n seriestroombaan is die stroom oor een komponent dieselfde as die totale stroom. Dit geld nie vir `n parallelle stroombaan nie.

Prent getiteld Bereken totale weerstand in stroombane Stap 17

3. Bepaal weerstand deur krag en spanning te gebruik. As jy net die drywing en spanning ken, kan jy dieselfde benadering gebruik om die weerstand te bepaal. Onthou om die volle spanning oor die stroombaan te gebruik of die spanning van die battery wat die stroombaan aandryf:

P = VI

Herrangskik Ohm se wet na I: I = V / R.

Vervang V/R met I in die drywingsformule: P = V(V/R) = V/R.

Herrangskik die formule om vir weerstand op te los: R = V/P.

In `n parallelle stroombaan is die spanning oor `n tak dieselfde as die totale spanning. Dit is nie waar vir `n seriestroombaan nie: die spanning oor een komponent is nie gelyk aan die totale spanning nie.

Wenke

Krag word gemeet in watt (W).
Spanning word gemeet in volt (V).
Stroom word gemeet in ampère (A) of in milliampere (mA). 1 Ma = $1 * 10 - 3$ $1*10^{{-3}}$ A = 0,001 A.
Die drywing P soos gebruik in hierdie formules verwys na die direkte maatstaf van die drywing op `n spesifieke tydstip. As die stroombaan wisselstroom (AC) gebruik, verander die drywing voortdurend. Elektrisiëns bereken die gemiddelde drywing van WS-kringe deur die formule P te gebruik_gemiddeld = VIcosθ, waar cosθ die arbeidsfaktor van die stroombaan is.