Συνδυασμός σειράς
Η ροή των φορτισμένων σωματιδίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Η ροή του φορτίου θα είναι συνεχής σε ρεύμα ρεύματος. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα ταξιδεύει από ένα υψηλότερο δυναμικό σε ένα χαμηλότερο δυναμικό.
Η ηλεκτρική ενέργεια ή το ηλεκτρικό ρεύμα απαιτεί ένα κύκλωμα που αποτελείται από έναν κλειστό βρόχο αγώγιμου υλικό. ροή. Το κύκλωμα αποτελείται από καλώδια συνδεδεμένα από άκρη σε άκρη και κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση.
Όταν ένα ρεύμα ηλεκτρονίων διασχίζει έναν αγωγό, σχηματίζει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Συμβατικά, λέγεται ότι η κατεύθυνση του ρεύματος (I) λαμβάνεται πάντα στην αντίθετη κατεύθυνση από την κατεύθυνση της ροής ηλεκτρονίων ή φορτίου.
Στοιχεία κυκλώματος
Ένα κύκλωμα αποτελείται από αγωγούς (σύρμα), πηγή ισχύος, αντίσταση, διακόπτη και φορτίο. Ένα κύκλωμα ξεκινά και τερματίζει στο ίδιο σημείο. Ως αγωγός χρησιμοποιείται συνήθως το χάλκινο σύρμα. Ένας διακόπτης χρησιμοποιείται για τη σύνδεση ή την αποσύνδεση ενός κυκλώματος. Οι αντιστάσεις ελέγχουν τη ροή του ρεύματος σε ένα κύκλωμα. Μια αντίσταση είναι ένα παθητικό στοιχείο, που σημαίνει ότι καταναλώνει μόνο ισχύ αλλά δεν παράγει ισχύ. Ένα φορτίο σε ένα κύκλωμα καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια και τη μετατρέπει σε άλλες μορφές όπως φως, θερμότητα κ.λπ. Ένα φορτίο μπορεί να είναι ένας λαμπτήρας, ένας ανεμιστήρας κ.λπ.
Αντίσταση
Ο φυσικός Georg Simon Ohm ανακάλυψε τη σύνδεση μεταξύ της ροής ρεύματος I, η οποία ρέει σε ένα μεταλλικό καλώδιο, που έχει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών του (άκρων). Βρήκε ότι η διαφορά δυναμικού σε βολτ V μεταξύ των ακροδεκτών ενός δεδομένου μεταλλικού σύρματος σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι ευθέως ανάλογη με το ρεύμα που ρέει μέσα από αυτό, σε σταθερή θερμοκρασία.
Όταν η ροή ενός ηλεκτρικού ρεύματος διέρχεται από ένα καλώδιο ή έναν αγωγό, τότε ο αγωγός ή το καλώδιο προσφέρει κάποιο εμπόδιο στο ρεύμα και αυτό το εμπόδιο ονομάζεται ηλεκτρική αντίσταση που συμβολίζεται με R. Κάθε υλικό έχει μια ηλεκτρική αντίσταση και έτσι οι αγωγοί εκπέμπουν θερμότητα εάν το ρεύμα διέρχεται από αυτό.
Ο νόμος του Ohm δηλώνει ότι η διαφορά δυναμικού στον αγωγό ή το καλώδιο είναι ευθέως ανάλογη με το ρεύμα που διαρρέει ένας μαέστρος.
Ο νόμος του Ohm δίνεται ως
V∝I
V=IR
Ως εκ τούτου, η αντίσταση δίνεται ως
R=VI
Εδώ,
V =διαφορά δυναμικού
I =τρέχον
R =αντίσταση
Από την παραπάνω εξίσωση, προσδιορίζουμε ότι η αντίσταση είναι ο λόγος της διαφοράς δυναμικού κατά μήκος του αγωγού προς το το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό.
Το ηλεκτρικό φορτίο ρέει μέσω ορισμένων υλικών πιο εύκολα παρά μέσω άλλων. Η ηλεκτρική αντίσταση μετρά πόσο περιορίζεται η ροή αυτού του ηλεκτρικού φορτίου μέσα σε ένα δεδομένο κύκλωμα.
Συνδυασμός κυκλώματος
Υπάρχουν δύο τρόποι συνδυασμού κυκλωμάτων που δίνονται εδώ.
Συνδυασμός σειράς
Παράλληλος συνδυασμός
Σειρά και παράλληλος συνδυασμός αντιστάσεων
Σειρά Συνδυασμός Αντιστάσεων
Ένα κύκλωμα λέγεται ότι είναι σε σειρά όταν το ρεύμα που διαρρέει τις αντιστάσεις είναι το ίδιο. Στα κυκλώματα σειράς, η τάση σε κάθε αντίσταση είναι διαφορετική. Εάν σπάσει μια αντίσταση ή παρουσιαστεί σφάλμα σε ένα κύκλωμα σειράς, ολόκληρο το κύκλωμα απενεργοποιείται. Ένα κύκλωμα σειράς είναι πιο απλό στη ρύθμιση από ένα παράλληλο κύκλωμα.
Η συνολική αντίσταση ενός συνδυασμού σειράς δίνεται ως
Πλεονεκτήματα:
Ο συνδυασμός σειράς χρησιμοποιείται όταν χρησιμοποιούνται πολλές λάμπες ή φώτα μαζί.
Ο συνδυασμός της σειράς είναι ασφαλής καθώς η ροή του ρεύματος μέσω του κυκλώματος είναι μικρότερη.
Σε συνδυασμό σειράς, είναι εύκολο να ανάψετε ή να απενεργοποιήσετε όλα τα φώτα ή όλες τις συσκευές.
Μειονεκτήματα:
Μία συσκευή δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί ξεχωριστά επειδή όλες οι ηλεκτρικές συσκευές έχουν μόνο έναν διακόπτη.
Όταν ένα στοιχείο ή εξάρτημα συγχωνεύεται ή σταματήσει να λειτουργεί, τότε άλλα στοιχεία του κυκλώματος δεν θα λειτουργήσουν.
Όλα τα εξαρτήματα δεν παίρνουν την ίδια τάση γιατί σε συνδυασμό σειράς, η τάση διαιρείται.
Παράλληλος συνδυασμός αντιστάσεων
Ένα κύκλωμα λέγεται ότι είναι παράλληλο όταν η τάση σε όλες τις αντιστάσεις είναι ίδια. Στα παράλληλα κυκλώματα, το ρεύμα διακλαδώνεται και επανενώνεται όταν οι κλάδοι συναντώνται σε ένα κοινό σημείο. Μια αντίσταση ή άλλο εξάρτημα μπορεί εύκολα να συνδεθεί ή να αποσυνδεθεί χωρίς να επηρεαστούν τα άλλα στοιχεία σε ένα παράλληλο κύκλωμα.
Η συνολική αντίσταση ενός παράλληλου συνδυασμού δίνεται ως
Πλεονεκτήματα:
Η μεμονωμένη συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί ξεχωριστά σε παράλληλο συνδυασμό.
Κάθε ηλεκτρική συσκευή λαμβάνει ίση τάση.
Όταν για οποιονδήποτε λόγο μια ηλεκτρική συσκευή σταματήσει να λειτουργεί λόγω κάποιου ελαττώματος, τότε όλες οι άλλες συσκευές δεν επηρεάζονται.
Μειονεκτήματα:
Ο παράλληλος συνδυασμός είναι λιγότερο ασφαλής επειδή περνά περισσότερο ρεύμα μέσω του κυκλώματος.
Ο παράλληλος συνδυασμός είναι κουραστικός στη χρήση όταν χιλιάδες συσκευές ή λαμπτήρες πρόκειται να ανάψουν ή να απενεργοποιηθούν μαζί.
Συμπέρασμα
Η ροή των φορτισμένων σωματιδίων ονομάζεται ως ηλεκτρικό ρεύμα. Η ροή φόρτισης θα είναι συνεχής σε ρεύμα ρεύματος.
Ένα ηλεκτρικό ρεύμα ταξιδεύει από υψηλότερο δυναμικό σε χαμηλότερο δυναμικό.
Όταν η ροή ενός ηλεκτρικού ρεύματος είναι μέσω ενός καλωδίου ή ενός αγωγού, τότε ο αγωγός ή το σύρμα προσφέρει κάποιο εμπόδιο στο ρεύμα και αυτό το εμπόδιο ονομάζεται ηλεκτρική αντίσταση που συμβολίζεται με R.
Ο νόμος του Ohm δίνεται ως
V∝I
Η αντίσταση δίνεται ως
R=VI
Υπάρχουν δύο τρόποι συνδυασμού κυκλωμάτων που δίνονται εδώ.
Συνδυασμός σειράς
Παράλληλος συνδυασμός
Ένα κύκλωμα λέγεται ότι βρίσκεται σε σειρά όταν το ρεύμα που διαρρέει τις αντιστάσεις είναι το ίδιο.
Η συνολική αντίσταση ενός συνδυασμού σειράς δίνεται ως
Ένα κύκλωμα λέγεται ότι βρίσκεται σε παράλληλη όταν η τάση σε όλες τις αντιστάσεις είναι ίδια.
Η συνολική αντίσταση ενός παράλληλου συνδυασμού δίνεται ως
