Litar elektrik linear tidak bercabang dan bercabang dengan bekalan tunggal

Jika sejumlah besar unsur pasif bersama-sama dengan sumber e. dan lain-lain. c. membentuk litar elektrik, penyambungan mereka boleh dilakukan dengan cara yang berbeza. Terdapat skema tipikal berikut untuk sambungan sedemikian.

Sambungan bersiri unsur Ini adalah sambungan paling mudah. Dengan sambungan ini, arus yang sama mengalir dalam semua elemen litar. Mengikut skema ini, sama ada semua elemen pasif litar boleh disambungkan, dan kemudian litar akan menjadi litar tunggal tidak bercabang (Rajah 1., a), atau hanya sebahagian daripada elemen litar berbilang litar boleh bersambung.

Jika n elemen disambung secara bersiri di mana arus I yang sama mengalir, maka voltan pada terminal litar akan sama dengan jumlah penurunan voltan dalam n elemen yang disambungkan secara bersiri, i.e.

atau:

di mana Rek ialah rintangan litar setara.

Oleh itu, rintangan setara unsur pasif yang disambung secara bersiri adalah sama dengan jumlah rintangan unsur-unsur ini... Skema elektrik (Rajah.1, a) litar setara boleh dibentangkan (Rajah 1, b), yang terdiri daripada satu elemen dengan rintangan setara Rek

nasi. 1. Skim sambungan bersiri unsur linear (a) dan skema setaranya (b)

Apabila mengira litar dengan elemen yang disambungkan secara bersiri pada voltan tertentu sumber kuasa dan rintangan unsur, arus dalam litar dikira mengikut undang-undang Ohm:

Penurunan voltan merentasi elemen kth

bergantung bukan sahaja pada rintangan elemen ini, tetapi juga pada rintangan bersamaan Rek, iaitu, pada rintangan elemen lain litar. Ini adalah kelemahan ketara sambungan bersiri elemen. Dalam kes had, apabila rintangan mana-mana elemen litar menjadi sama dengan infiniti (litar terbuka), arus dalam semua elemen litar menjadi sifar.

Oleh kerana, apabila disambungkan secara bersiri, arus dalam semua elemen litar adalah sama, nisbah penurunan voltan dalam elemen adalah sama dengan nisbah rintangan unsur-unsur ini:

Sambungan selari elemen — ini ialah sambungan di mana voltan yang sama digunakan untuk semua elemen litar. Mengikut skema sambungan selari, sama ada semua elemen pasif litar (Rajah 2, a) atau hanya sebahagian daripadanya boleh disambungkan. Setiap elemen bersambung selari membentuk cawangan yang berasingan. Oleh itu, litar dengan sambungan selari elemen ditunjukkan dalam Rajah. 2, a, walaupun ia adalah litar ringkas (kerana ia mengandungi hanya dua nod), ia pada masa yang sama bercabang.

nasi. 2. Skema sambungan selari unsur linear (a) dan skema setaranya (b)

Dalam setiap cawangan selari, arus

di mana Gk ialah kekonduksian cawangan kth.

daripada Undang-undang pertama Kirchhoff

atau

di mana Gec ialah konduktans litar setara.

Oleh itu, apabila unsur pasif disambung secara selari, konduktans setara mereka adalah sama dengan jumlah konduktans unsur-unsur ini... Konduktans setara sentiasa lebih besar daripada konduktans mana-mana bahagian cawangan selari. Kekonduksian setara GEK sepadan dengan rintangan setara Rek = 1 / Gek.

Kemudian litar setara yang ditunjukkan dalam Rajah. 2, a, akan mempunyai bentuk yang ditunjukkan dalam rajah. 2, b. Arus di bahagian litar yang tidak bercabang dengan sambungan selari unsur boleh ditentukan daripada litar ini mengikut hukum Ohm:

Oleh itu, jika voltan bekalan adalah malar, maka dengan peningkatan bilangan elemen yang disambungkan secara selari (yang membawa kepada peningkatan dalam kekonduksian setara), arus di bahagian litar yang tidak bercabang (arus bekalan kuasa) meningkat.

Daripada formula

dapat dilihat bahawa arus dalam setiap cawangan hanya bergantung kepada konduktansi cawangan tersebut dan tidak bergantung kepada konduktansi cawangan lain. Kebebasan mod cawangan selari antara satu sama lain adalah kelebihan penting sambungan selari unsur pasif. Dalam pemasangan industri, sambungan selari penerima elektrik digunakan dalam kebanyakan kes. Contoh yang paling jelas ialah kemasukan lampu elektrik untuk pencahayaan.

Oleh kerana dalam sambungan selari voltan yang sama digunakan untuk semua elemen dan arus dalam setiap cawangan adalah berkadar dengan kekonduksian cawangan itu, nisbah arus dalam cawangan selari adalah sama dengan nisbah kekonduksian cawangan ini, atau berkadar songsang. kepada nisbah rintangan mereka:

Sambungan campuran unsur ialah gabungan sambungan siri dan selari. Rantaian sedemikian boleh mempunyai bilangan nod dan cawangan yang berbeza. Contoh sambungan bercampur ditunjukkan dalam rajah (Rajah 3, a)

nasi. 3. Skim sambungan campuran unsur linear (a) dan skema setaranya (b, c).

Untuk mengira litar sedemikian, adalah perlu untuk menentukan rintangan setara secara berturut-turut bagi bahagian litar yang hanya sambungan siri atau selari sahaja. Dalam litar yang dipertimbangkan, terdapat sambungan siri elemen dengan rintangan R1 dan R2 dan sambungan selari elemen dengan rintangan R3 dan R4. Menggunakan perhubungan yang diperoleh sebelum ini antara parameter elemen litar dengan sambungan siri dan selarinya, litar elektrik sebenar boleh digantikan secara berturut-turut dengan litar setara.

Rintangan setara bagi elemen yang disambung secara bersiri

Rintangan setara unsur bersambung selari R3 dan R4

Satu litar setara dengan rintangan unsur R12 dan R34 ditunjukkan dalam Rajah. 3, b. Untuk sambungan siri R12 dan R34 ini, rintangan setara ialah

dan litar setara yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah. 2, b. Mari cari arus dalam litar ini:

Ini adalah arus bekalan dan arus dalam elemen R1 dan R2 litar sebenar.Untuk mengira arus I3 dan I4, tentukan voltan dalam bahagian litar dengan rintangan R34 (Rajah 3, b):

Kemudian arus I3 dan I4 boleh didapati mengikut hukum Ohm:

Dengan cara yang sama, anda boleh mengira beberapa litar elektrik lain dengan sambungan campuran unsur pasif.

Untuk litar kompleks dengan bilangan litar yang banyak dan sumber e. dan lain-lain. c. penukaran yang setara tidak boleh selalu dilakukan. Mereka dikira dengan kaedah lain.