Litar elektrik campuran

Kami menerangkan apa litar campuran, ciri -ciri, bahagian, simbol dan memberi beberapa contoh

Apa itu litar bercampur?

Dia Litar elektrik campuran Ia adalah salah satu yang mengandungi unsur -unsur yang disambungkan dalam siri dan selari, sehingga, ketika menutup litar, ketegangan dan arus yang berlainan ditubuhkan di setiap mereka.

Litar direka dengan pelbagai objektif dan unsur -unsur mereka tergolong dalam dua kategori: aset dan liabiliti.

Unsur aktif litar adalah penjana atau voltan atau sumber semasa, langsung atau alternatif. Sebaliknya, unsur pasif adalah rintangan, kapasitor atau kapasitor dan gegelung. Kedua -dua satu dan lain -lain mengakui sambungan dalam siri dan selari, serta kombinasi ini.

Angka teratas menunjukkan, sebagai contoh, persatuan campuran rintangan elektrik dengan bateri dan suis. Rintangan r₁, R₂ dan r₃ Mereka dikaitkan dengan siri, sementara per resistor₄, R₅ dan r₆ Mereka dihubungkan selari.

Sambungan lain yang mungkin, berbeza dengan persatuan selari bersiri, adalah delta (atau segitiga) dan bintang, yang sering digunakan dalam mesin elektrik yang diberi makan semasa arus.

Ciri -ciri litar bercampur

Secara umum, berikut diperhatikan dalam litar bercampur:

• Suapan litar boleh melalui penjana langsung (bateri) atau alternatif.
• Dianggap bahawa kabel atau wayar yang menyatukan unsur -unsur yang berbeza tidak menawarkan rintangan semasa.
• Kedua -dua voltan dan arus boleh tetap atau berubah dalam masa. Huruf modal digunakan untuk menandakan nilai malar, dan huruf kecil apabila pembolehubah.
• Dalam litar bercampur -campur semata -mata, arus melalui rintangan siri adalah sama, manakala dalam rintangan selari secara umum ia berbeza. Untuk mengira arus dan voltan melalui setiap rintangan, litar biasanya dikurangkan kepada rintangan yang unik, yang dipanggil rintangan setara atau r_Pers .

Ia boleh melayani anda: pengurangan vektor: kaedah grafik, contoh, latihan

Rintangan siri

Rintangan selari

• Sekiranya litar terdiri daripada kapasitor N, apabila kapasitans bersamaan c dikaitkan dalam siri_Pers Hasilnya:

Kapasitor siri

Kapasitor selari

• Gegelung atau induktor mengikuti peraturan persatuan yang sama sebagai rintangan. Oleh itu, apabila anda ingin mengurangkan persatuan gegelung siri untuk mendapatkan induktansi setara l_Pers, Formula berikut digunakan:

Induktor siri

Induktor selari

• Untuk menyelesaikan litar bercampur dengan perintang, undang -undang ohm dan undang -undang kirchoff digunakan. Dalam litar resistif yang mudah, undang -undang Ohm sudah cukup, tetapi untuk rangkaian yang lebih kompleks, ia perlu hadir.

Hubungan antara voltan dan arus

Bergantung pada elemen litar, terdapat hubungan antara voltan atau voltan melalui elemen dengan intensiti arus yang melaluinya:

Rintangan r

Undang -undang ohm digunakan:

v_R(t) = r ∙ i_R(T)

Kapasitor c

Induktansi l

Bahagian litar campuran

Dalam litar elektrik bahagian -bahagian berikut dibezakan:

Simpul

Titik kesatuan antara dua atau lebih wayar konduktif yang menghubungkan beberapa aktif atau liabiliti litar.

Cawangan

Unsur, sama ada aktif atau liabiliti, yang antara dua knot berturut -turut.

Mesh

Bahagian tertutup litar mengembara tanpa lulus dua kali melalui titik yang sama. Ia mungkin atau mungkin tidak mempunyai voltan atau penjana semasa.

Undang -undang atau peraturan kirchoff

Peraturan Kirchoff menggunakan kedua -dua arus dan voltan adalah malar atau jika mereka bergantung pada masa. Walaupun mereka biasanya dipanggil undang -undang, mereka sebenarnya peraturan untuk menerapkan prinsip pemuliharaan ke litar elektrik.

Boleh melayani anda: Fizik Negeri Pepejal: sifat, struktur, contoh

Peraturan pertama

Ia menetapkan prinsip pemuliharaan beban, menunjukkan bahawa jumlah intensiti semasa yang memasuki simpulan, bersamaan dengan jumlah intensiti yang keluar dari itu:

Σ i_{pintu masuk} = Σ i_keluar

Peraturan kedua

Pada kesempatan ini prinsip pemuliharaan tenaga ditubuhkan, apabila menyatakan bahawa jumlah ketegangan algebra dalam bahagian litar tertutup (mesh) adalah sifar.

Σ vi = 0

Simbol

Untuk memudahkan analisis litar, simbol berikut digunakan:

Contoh litar campuran

Contoh 1

Lukiskan litar campuran dari angka permulaan padat, dengan menggunakan simbol yang diterangkan di atas.

Jawapan

Contoh 2

Dalam litar Contoh 1, anda mempunyai nilai berikut untuk perintang dan bateri:

R₁ = 50 Ω; R₂ = 100 Ω; R₃ = 75 Ω, r₄ = 24 Ω, r₅ = 48 Ω; R₆ = 48 Ω; ε = 100 v

Untuk litar yang ditunjukkan, bateri dianggap ideal, iaitu, ia tidak mempunyai rintangan dalaman. Biasanya bateri sebenar mempunyai rintangan dalaman kecil yang ditarik secara siri dengan bateri dan dianggap sama seperti rintangan lain dalam litar.

Kirakan perkara berikut:

• a) rintangan setara litar.
• b) Nilai arus yang keluar dari bateri.
• c) voltan dan arus dalam setiap rintangan.

Jawapan kepada

Kumpulan pertama rintangan: r₁ = 50 Ω; R₂ = 100 Ω; R₃ = 75 Ω disambungkan secara siri, oleh itu, rintangan bersamaan ialah r r₁₂₃:

R₁₂₃ = R₁ + R₂ + R₃ = 50 Ω + 100 Ω + 75 Ω = 225 Ω

Ia boleh melayani anda: Undang -undang termodinamik ketiga: formula, persamaan, contoh

Adapun kumpulan rintangan r₄ = 24 Ω, r₅ = 48 Ω; R₆ = 48 Ω, disambungkan selari dan formula yang sepadan mesti digunakan:

 Kebalikan atau kebalikan dari hasil sebelumnya adalah rintangan yang setara untuk kumpulan:

R₄₅₆ = 12 Ω

Litar mudah diperolehi ditunjukkan dalam graf berikut, yang terdiri daripada dua rintangan siri dengan bateri atau bateri. Kedua -dua rintangan ini ditambah untuk mencari rintangan bersamaan litar R asal_Pers:

R_Pers= 225 Ω + 12 Ω = 237 Ω

Jawab b

Arus yang meninggalkan bateri (oleh konvensyen sentiasa ditarik oleh tiang positif) dikira dengan litar mudah, yang terdiri daripada rintangan setara r_Pers Dalam siri dengan bateri, yang mana undang -undang Ohm digunakan:

ε = i · r

I = ε / r = 100 v / 237 Ω = 0.422 a

Jawab c

Voltan dan arus dalam setiap rintangan SA dikira oleh undang -undang ohm. Perkara pertama yang diperhatikan adalah bahawa arus yang keluar dari bateri benar -benar melintasi rintangan r r₁ , R₂ dan r₃ Dan sebaliknya, ia dibahagikan dengan menyeberang r r₄ , R₅ dan r₆.

Voltan v₁, V₂ dan v₃ adalah:

V₁  = 0.422 a × 50 Ω = 21.1 v
V₂  = 0.422 a × 100 Ω = 42.2 v
V₃  = 0.422 a × 75 Ω = 31.7 v

Bagi bahagiannya, Voltajes v₄, V₅ dan v₆ Mereka mempunyai nilai yang sama, kerana rintangan selari:

V₄ = V₅ = V₆ = 0.422 a × 12 Ω = 5.06 v

Dan arus masing -masing adalah:

Yo₄ = 5.06 v / 24 Ω = 0.211 a

Yo₅ = I₆ = 5.06 v / 48 Ω = 0.105 a

Perhatikan bahawa dengan menambahkan i₄, Yo₅ dan saya₆ Jumlah arus yang keluar dari bateri diperoleh lagi.