คำอธิบายของวงจรอนุกรมและการแทนที่ปัญหาตัวอย่าง

วงจรอนุกรมคือวงจรไฟฟ้าที่ส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบถูกจัดเรียงเป็นแถวผ่านกระแสไฟฟ้าเพียงกระแสเดียว

ในการเรียนรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าเรารู้จักคำว่าวงจรไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าเป็นอนุกรมที่อธิบายการไหลของอิเล็กตรอนจากแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า

การไหลของอิเล็กตรอนโดยทั่วไปเรียกว่ากระแสไฟฟ้า กระบวนการไหลของอิเล็กตรอนหรือกระแสไฟฟ้าเป็นสิ่งที่เรามักเรียกว่ากระแสไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าไหลโดยตัวกลางที่มีกระแสไฟฟ้าเช่นตัวนำ

วงจรมีการออกแบบเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าหลายแบบ วงจรไฟฟ้าแบ่งออกเป็นสองวงจรคือวงจรอนุกรมและวงจรขนาน

เกี่ยวกับซีรีส์ต่อไปนี้เป็นบทวิจารณ์ที่สมบูรณ์พร้อมการอภิปรายและตัวอย่างของปัญหา

ความหมายของวงจรอนุกรม

วงจรอนุกรมคือวงจรไฟฟ้าที่ส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบถูกจัดเรียงเป็นแถวผ่านกระแสไฟฟ้าเพียงกระแสเดียว

กล่าวอีกนัยหนึ่งซีรีส์นี้เป็นซีรีส์ที่จัดเรียงโดยไม่มีสาขา สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูภาพด้านล่าง

วงจรด้านบนเป็นตัวอย่างของวงจรอนุกรม มีหลอดไฟสามดวงเป็นตัวต้านทานบนสายเคเบิลหนึ่งสายที่มีแหล่งจ่ายกระแสเดียวคือแบตเตอรี่ที่ประกอบขึ้นเพื่อให้สามารถสร้างอนุกรมได้

นี่คืออีกตัวอย่างหนึ่งจากวงจร

สูตรซีรี่ส์

ในการแก้ปัญหาวงจรอนุกรมจำเป็นต้องรู้ล่วงหน้าเกี่ยวกับสูตรกระแสไฟฟ้า

สูตรของกระแสไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าในกฎของโอห์มได้รับการประกาศเกียรติคุณโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Georg Simon Ohm ซึ่งอ่านว่า:

"กระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ปลายวงจรและแปรผกผันกับความต้านทานของวงจร"

จอร์จไซมอนโอห์ม (1787-1854)

ต่อไปนี้เป็นสูตรสำหรับกระแสไฟฟ้า

ข้อมูล:

V = แรงดันไฟฟ้าวงจรใหญ่ (โวลต์)

ฉัน = กระแสไฟฟ้า (A)

R = ความต้านทาน (โอห์ม)

อ่านเพิ่มเติม: เทคนิคพื้นฐานของการพุ่งหอกและปัจจัย [FULL]

ในวงจรกระแสแบบอนุกรมกระแสไฟฟ้าจะไหลไปยังตัวต้านทานแต่ละตัวที่ต่ออยู่อย่างเท่าเทียมกัน ซึ่งเป็นไปตามกฎหมายของ Kirchoff ต่อไปนี้

ทุกกระแสในซีรีส์มีค่าเท่ากัน

ความต้านทานรวมหรือตัวต้านทานในวงจรอนุกรมคือจำนวนตัวต้านทานทั้งหมด

ในขณะเดียวกันค่าแรงดันไฟฟ้าในวงจรอนุกรมมีค่าอัตราส่วนเดียวกันกับค่าของตัวต้านทานแต่ละตัว

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดของซีรีส์ซีรีส์ให้พิจารณารูปภาพต่อไปนี้

ตามตัวอย่างของภาพซีรีส์ด้านบนสามารถเขียนได้ดังนี้:

ข้อมูล:

I1 = กระแสไฟฟ้าผ่าน R1 (A)

I2 = rus ไฟฟ้าผ่าน R2 (A)

I3 = กระแสไฟฟ้าผ่าน R3 (A)

V1 = แรงดันไฟฟ้าที่ R1 (V)

V2 = แรงดันไฟฟ้าบน R2 (V)

V3 = แรงดันไฟฟ้าที่ R3 (V)

ตัวอย่างคำถามและการอภิปราย

ตัวอย่างปัญหา 1

มีการติดตั้งอุปสรรคสามชุดในชุด ความต้านทานแต่ละตัวมีค่า 0.75 โอห์ม กำหนดค่าความต้านทานรวมของวงจร

อภิปรายผล:

เป็นที่รู้จัก:

R1 = R2 = R3

ต้องการ: R ทั้งหมด?

ตอบ:

รวม R = R1 + R2 + R3

= 0.75 + 0.75 + 0.75

= 2.25

ดังนั้นค่าความต้านทานรวมของวงจรคือ 2.25 โอห์ม

ตัวอย่างปัญหา 2

ระบุว่าค่าของ R1 = 4 Ohm, R2 = 5 Ohm และ R3 = 2 Ohm ถ้าค่าของกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 2 A แล้วค่าแรงดันไฟฟ้าของวงจรคือเท่าไร?

อภิปรายผล:

เป็นที่รู้จัก:

R1 = 4 โอห์ม R2 = 5 โอห์ม R3 = 2 โอห์ม

ต้องการ: V = …?

ตอบ:

V = IR

สูตรกระแสไฟฟ้าด้านบนคือมูลค่ารวมของวงจรทั้งหมด

โปรดจำไว้ว่าในชุดค่าของกระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะเหมือนกับกระแสไฟฟ้าสำหรับความต้านทานแต่ละตัว ดังนั้นขั้นตอนแรกคือการกำหนดค่า Rtotal ก่อน

รวม = R1 + R2 + R3

= 4 + 5 + 2

= 11 โอห์ม

ถัดไปค้นหาผลลัพธ์สุดท้ายของ V

V = IR

= 2 x 11

= 22 โวลต์

ดังนั้นค่าของแรงดันไฟฟ้าของวงจรคือ 22 V

อ่านเพิ่มเติม: อุณหภูมิคือ - นิยามประเภทปัจจัยและเครื่องมือวัด [FULL]

ตัวอย่างปัญหา 3

เป็นที่ทราบกันดีว่าค่า Vtotal คือ 22 V ถ้าคุณทราบค่าของ R1 2 Ohm, R2 6 Ohm และ R3 3 Ohm กำหนดค่าแรงดันไฟฟ้าที่ R3

อภิปรายผล:

เป็นที่รู้จัก:

R1 = 2 โอห์ม R2 = 6 โอห์ม R3 = 3 โอห์ม

Vtotal = 22 โวลต์

ถามว่า = V3 = …?

ตอบ:

ในวงจรนี้ค่าของอัตราส่วนแรงดันจะเหมือนกับขนาดของความต้านทานแต่ละตัว

V1: V2: V3 = R1: R2: R3

ดังนั้นขั้นตอนแรกที่ต้องทำคือการหาค่า R ทั้งหมดในซีรีส์

รวม = R1 + R2 + R3

= 2 + 6 + 3

= 11 โอห์ม

มองหากระแสไฟฟ้าในวงจรต่อไป

Itotal = Vtotal / Rtotal

= 22/11

= 2 อ.

โปรดจำไว้ว่ากระแสรวมจะเหมือนกับตัวต้านทานแต่ละตัวในซีรีส์

Itotal = I3

I3 = V3 / R3

V3 = I3 x R3

= 2 x 3

= 6 โวลต์

ดังนั้นค่าของแรงดันไฟฟ้าบน R3 จึงมีค่า 6 V

ตัวอย่างปัญหา 4

กำหนดค่าของกระแสไฟฟ้าบน R2

อภิปรายผล:

เป็นที่รู้จัก:

R1 = 3 kOhm, R2 = 10 kOhm, R3 = 5 kOhm

Vtotal = 9 โวลต์

ถามว่า = I2 …?

ตอบ:

ค้นหาค่า Itotal

ฉันรวม = Vtotal / Rtotal

เนื่องจากยังไม่ทราบ Rtotal

รวม = R1 + R2 + R3

= 3 + 10 + 5

รวม R = 18 kOhm

= 18,000 โอห์ม

มองหาค่า Itotal ต่อไป

Itotal = Vtotal / Rtotal

= 9 / 18,000

รวม = 0.0005 ก.

= 0.5 mA

ในชุดค่า Itota l = I1 = I2 = I3 แล้ว

I2 = I รวม = 0.5 mA

ดังนั้นค่าของกระแสถึง R3 หรือ I3 คือ 0.5 mA