Hoe de algehele kettingweerstand te berekenen

Elektrische ketenelementen kunnen op twee manieren worden aangesloten. De seriële verbinding impliceert de aansluiting van de items met elkaar, en met parallelle verbinding maken de elementen deel uit van parallelle takken. De methode van verbindingsweerstanden bepaalt de methode voor het berekenen van de algehele kettingweerstand.

Stappen

Methode 1 van 4:

Seriële verbinding

een. Bepalen of het circuit consistent is. Seriële verbinding is een enkele ketting zonder takken. Weerstanden of andere elementen bevinden zich voor elkaar.

Titel afbeelding Bereken totale weerstand in schakelingen Stap 2

2. Vouw de weerstand van individuele items. Weerstand tegen de seriële keten gelijk aan de som van de weerstanden van alle elementen die in deze keten zijn opgenomen. De kracht van de stroom in alle delen van de sequentiële keten is hetzelfde, dus de weerstand is net gevouwen.

Een sequentiële ketting bestaat bijvoorbeeld uit drie weerstanden met 2 ohm-weerstand, 5 ohm en 7 ohm. Gemeenschappelijke kettingweerstand: 2 + 5 + 7 = 14 ohm.

Titel afbeelding Bereken totale weerstand in schakelingen Stap 3

3. Bereken de weerstand door de bekende stroom en spanning. Als de weerstand van elk ketenelement niet bekend is, gebruikt u de OHMA-wet: V = IR, waarbij V voltage is, i is de huidige sterkte, r-resistentie. Zoek eerst de huidige sterkte en algemene spanning.

De kracht van de stroom in delen van de seriële keten is hetzelfde. Daarom kunt u de bekende waarde van de stroom voor de stroom in elk deel van de seriële keten gebruiken.

De totale spanning is gelijk aan de spanning van de huidige bron. Het niet gelijk aan spanning op een elementketen.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 4

4. Vervangbare waarden in de formule die de OHM-wetgeving beschrijft. Verlicht de formule v = ir om het weerstand te scheiden: r = v / i. Bekende waarden in deze formule vervangen om de algehele weerstand te berekenen.

De spanning van de huidige bron is bijvoorbeeld 12 V en de stroom is gelijk aan 8 a. Algemene weerstand van de seriële keten: r_O = 12 V / 8 A = 1,5 ohm.

Methode 2 van 4:

Parallelle verbinding

een. Bepalen of het circuit parallel is. De parallelle keten op een plot is vertakt naar verschillende takken, die vervolgens opnieuw zijn verbonden. Huidige stromen voor elke kettingtak.

Als het circuit elementen bevat die zich vóór of na vertakking bevinden, of als er twee of meer elementen op één filiaal zijn, gaat u naar het derde deel van dit artikel (een dergelijke keten is gecombineerd).

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 6

2. Bereken de algehele weerstand op basis van de weerstand van elke tak. Elke weerstand vermindert de stroomsterkte door één tak, dus het heeft een klein effect op de totale kettingweerstand. Formule voor het berekenen van algehele weerstand:

\frac{een}{R} O = \frac{een}{R} een + \frac{een}{R} 2 + \frac{een}{R} 3 + . . . \frac{een}{R} N

${ Frac {1} {r_ {o}}} = { frac {1} {r_ {1}}} + { frac {1} {r_ {2}}} + { frac {1} {r_ {3}}} + ... { frac {1} {r_ {n}}}$ , waar R_een - Weerstand van de eerste tak, r₂ - Weerstand van de tweede tak enzovoort op de laatste branche r_N.

Bijvoorbeeld bestaat een parallelle keten uit drie takken, waarvan de weerstand gelijk is aan 10 ohm, 2 ohm en 1.
Profiteer van formule

\frac{een}{R} O = \frac{een}{10} + \frac{een}{2} + \frac{een}{een}

${ Frac {1} {r_ {o}}} = { frac {1} {10}} + { frac {1} {2}} + { frac {1} {1}}$ , R. berekenen_O
Geef breuken aan een gemeenschappelijke noemer:

\frac{een}{R} O = \frac{een}{10} + \frac{vijf}{10} + \frac{10}{10}

${ Frac {1} {r_ {o}}} = { frac {1} {10}} + { frac {5} {10}} + { frac {10} {10}}$

\frac{een}{R} O = een + vijf + 10 10 = \frac{zestien}{10} = een, 6

${ Frac {1} {r_ {o}}} = { frac {1 + 5 + 10} {10}} = { frac {16} {10}} = 1,6$
Vermenigvuldig beide delen op r_O: 1 = 1.6R_O
R_O = 1 / 1,6 = 0,625 Oh.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 7

3. Bereken de weerstand door de bekende stroom en spanning. Doe het als de weerstand van elk element van de keten niet bekend is.

In de parallelle keten is de spanning op één tak gelijk aan de totale spanning in de keten. Daarom is het genoeg om de waarde van de spanning op elke tak van de keten te kennen. De totale spanning is ook gelijk aan de spanning van de huidige bron.

In de parallelle keten is de stroom voor elke tak anders. Daarom is het noodzakelijk om de waarde van de totale stroom te kennen om de algehele weerstand te vinden.

Titel afbeelding Bereken totale weerstand in schakelingen Stap 8

4. Vervangbare waarden in de formule van de ohm-wet. Als de waarden van de totale stroom en spanning in het circuit bekend zijn, wordt de algehele weerstand berekend door de wet van de OHM: R = V / I.

De spanning in de parallelle keten is bijvoorbeeld 9 V en de totale stroom is gelijk aan 3 a. Algemene weerstand: r_O = 9 V / 3 A = 3 Ohm.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 9

vijf. Zoek naar vestigingen met nulweerstand. Als de tak van de parallelle keten geen weerstand heeft, zal de hele stroom door zo`n filiaal stromen. In dit geval is de totale kettingweerstand 0 ohm.

In het echte leven betekent dit dat de weerstand defect of te rangeren (gesloten) - in dit geval kan de hoge stroom andere elementen van de keten beschadigen.

Methode 3 van 4:

Gecombineerde verbinding

een. Spice de gecombineerde ketting naar serie en parallel. De gecombineerde schakeling bevat elementen die zowel achter elkaar als parallel zijn aangesloten. Kijk naar het kettingschema en denk aan hoe je het op te splitsen op gebieden met seriële en parallelle aansluiting van de elementen. Omcirkel elke site om de taak te vereenvoudigen om de algehele weerstand te berekenen.

De keten omvat bijvoorbeeld een weerstand, waarvan de weerstand is van 1 Ohm, en de weerstand, waarvan de weerstand hiervan is 1,5 ohm. Over de tweede weerstand is de regeling vertakt tot twee parallelle takken - één tak omvat een weerstand met een weerstand van 5 ohm, en de tweede - met een weerstand van 3 ohms. Omcirkel twee parallelle takken om ze op het kettingschema te benadrukken.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in circuits Stap 11

2. Zoek de weerstand van de parallelle keten. Om dit te doen, gebruikt u de formule om de algehele weerstand van de parallelle keten te berekenen:

\frac{een}{R} O = \frac{een}{R} een + \frac{een}{R} 2 + \frac{een}{R} 3 + . . . \frac{een}{R} N

${ Frac {1} {r_ {o}}} = { frac {1} {r_ {1}}} + { frac {1} {r_ {2}}} + { frac {1} {r_ {3}}} + ... { frac {1} {r_ {n}}}$ .

In ons voorbeeld bevat de parallelle keten twee takken, waarvan de weerstand gelijk is aan R_een = 5 ohm en r₂ = 3 ohm.

\frac{een}{R} P A R = \frac{een}{vijf} + \frac{een}{3}

${ Frac {1} {r _ {{par}}}} = { frac {1} {5}} + { frac {1} {3}}$

\frac{een}{R} P A R = \frac{3}{vijftien} + \frac{vijf}{vijftien} = 3 + vijf vijftien = \frac{acht}{vijftien}

${ Frac {1} {r {}} = {}}} = { frac} + {{15}} + { frac {5} {15}} = { frac {3 + 5} {15}} = { frac {8} {15}}$

R P A R = \frac{vijftien}{acht} = een, 875

$R _ {{par}} = { frac {15} {8}} = 1.875$ Oh.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in circuits Stap 12

3. Vereenvoudig de ketting. Nadat u de algehele weerstand van de parallelle keten hebt gevonden, kan het worden vervangen door één element, waarvan de weerstand gelijk is aan de berekende waarde.

Ga in ons voorbeeld twee parallelle takken af en vervang ze met één weerstand met een weerstand van 1.875 ohm.

Titel afbeelding Bereken totale weerstand in schakelingen Stap 13

4. Vouwweerstand tegen weerstanden die sequentieel zijn aangesloten. Het vervangen van een parallelle keten met één element, u hebt een seriële keten. De algehele weerstand van de seriële keten is gelijk aan de som van de weerstand van alle elementen die in deze keten zijn opgenomen.

Na het vereenvoudigen van de keten, bestaat het uit drie weerstanden met de volgende weerstanden: 1 Ohm, 1,5 ohm en 1.875 ohm. Alle drie weerstanden zijn consequent verbonden:

R O = een + een, vijf + een, 875 = 4, 375

$R_ {o} = 1 + 1,5 + 1.875 = 4.375$ Oh.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 14

vijf. Profiteer van de wet van het Ohm om onbekende waarden te vinden. Als de weerstand van elk ketenelement niet bekend is, probeer het te berekenen. Bereken de weerstand volgens de bekende sterkte van de stroom en spanning, volgens de wet van Ohm: R = V / I.

Methode 4 van 4:

Formules inclusief macht

een. Onthoud de formules inclusief macht. Elektrisch vermogen is een waarde die de snelheid van de transformatie van elektriciteit en de overdrachtsnelheid kenmerkt (bijvoorbeeld, aan de gloeilamp). Het totale ketenvermogen is gelijk aan het product van algemene spanning voor totale stroom. Formule: P = VI.

Onthoud: om de algehele weerstand te berekenen, moet u het totale vermogen kennen. De machtswaarde op één ketenelement voor deze doeleinden is niet geschikt.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 16

2. Bereken de weerstand door bekende waarden van stroom en actueel. In dit geval kunt u twee formules combineren om weerstand te vinden.

P = vi (power = voltage x stroom)

Ohm Law: v = ir.

In de eerste formule in plaats van v vervangen van het product IR: p = (ir) i = ir.

Scheid de variabele R: r = p / i.

De kracht van de stroom in delen van de seriële keten is hetzelfde. Het is niet zo in een parallelle keten.

Titel afbeelding Bereken de totale weerstand in schakelingen Stap 17

3. Bereken de weerstand door bekende vermogens- en spanningswaarden. In dit geval kunt u twee formules combineren om weerstand te vinden. Overweeg de algehele spanning in de keten, die gelijk is aan de spanning van de huidige bron.

P = vi

Herschrijf de OHM-wet: i = v / r

Vervang in de eerste formule I op v / r: p = v (v / r) = v / r.

Scheid de variabele R: r = v / p.

In de parallelle keten is de spanning op één tak gelijk aan de totale spanning in de keten. Het is niet zo in de seriële keten, waarbij de totale spanning niet gelijk is aan de spanning op hetzelfde element van de keten.

Tips

Vermogen wordt gemeten in watt (W).
Voltage wordt gemeten in volt (B).
De sterkte van de stroom wordt gemeten in ampère (A) of in Milliamperes (MA). 1 ma = $een * 10 - 3$ $1 * 10 ^ {{- 3}}$ A = 0,001 A.
In de bovenstaande formules is de variabele P onmiddellijk vermogen, dat wil zeggen, stroom op een bepaald moment in de tijd. Als het circuit is aangesloten op een bron van wisselstroom, verandert de stroom constant. Daarom berekenen voor kettingen met een bron van wisselstroom deskundigen de gemiddelde kracht - voor dit gebruikt de formule: P_Cf = Vicosθ, waar Cosθ een ketenvermogensfactor is.