Як порахувати сумарний струм (з ілюстраціями)

Щоб візуалізувати з`єднання каналів, потрібно уявити ланцюг елементів. Елементи повинні додаватися послідовно в один ряд. Повинен існувати тільки один шлях, по якому будуть текти електрони і заряди. Коли у вас буде базова ідея про те, що таке з`єднання каналів або з`єднання ланцюгів, ви зможете навчитися розраховувати сумарний струм.

кроки

Частина 1 з 4:

Основна термінологія

1. Для початку потрібно зрозуміти, що таке струм. Струм - це потік електрично заряджених частинок (електронів), тобто, це потік заряду за одиницю часу. Але що таке заряд і що таке електрон? Електрон - це негативно заряджена частинка. Заряд - це властивість матерії, тобто речовини, що використовується для класифікації позитивних і негативних зарядів. Також, як і магніти, схожі заряди відштовхуються, а різні притягуються.

Ми можемо ілюструвати це за допомогою води. Вода складається з молекул H2O - це два атоми водню і один атом кисню, з`єднані разом. Ми знаємо, що атом кисню і атоми водню при з`єднанні утворюють воду - молекулу H2O.
Потік води складається з мільйонів молекул. Ми можемо порівняти поточну воду з струмом, молекулу з електроном, а заряд з атомами.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 2

2. Дізнайтеся, що таке напруга або різниця потенціалів. Напруга - це певна сила, яка змушує струм текти. Щоб краще зрозуміти напругу, ми використовуємо для прикладу батарейку. Усередині батарейки є багато хімікатів, які реагують між собою, утворюючи хімічні реакції, що тягне за собою накопленіеелектронов в позитивному контакті на батарейці.

Тепер, якщо ми підключимо провідник, наприклад, провід - від позитивного терміналу до негативного до терміналу батарейки, електрони будуть накопичуватися і почнуть рухатися, щоб відсторонитися один від одного, тому, що ми вже сказали, що схожі заряди відштовхуються.

До того ж, через закону збереження енергії, який стверджує, що сумарний результативний заряд ізольованої системи повинен залишатися постійним, електрони почнуть намагатися балансувати, тобто, врівноважити заряди, міняючи велику концентрацію електронів на маленьку концентрацію електронів, тобто, позитивний термінал, на негативний термінал.

Це рух електронів викликає різницю потенціалів в кожному терміналі батарейки, що ми можемо назвати напругою.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 3

3. Тепер ми повинні зрозуміти, що такий опір. Опір - це протистояння певних елементів потоку зарядів.

Резистор, тобто, елемент вказує (який надає) опір, знаходиться врізних частинах ланцюга, щоб регулювати потік частинок або електронів.

Якщо резистора - частинки надає опір немає, електрони не регулюються і ланцюг може отримувати занадто великий заряд, що може пошкодити її.

Частина 2 з 4:

Знаходження сумарного струму в серії ланцюгів (в послідовних ланцюгах)

1. Зараз ми знайдемо загальний опір струму (у). Уявіть собі трубочку, з якої ви п`єте воду. Ущипніть її кілька разів, що ви побачите? Потік Води зменшиться. Коли ви щипали трубочку, ви створювали опір. Таким чином ви блокували потік води. Якщо ви поставите прищіпки в ряд, ви створите серію резисторів для певного потоку в даній системі. З цього прикладу ми можемо порахувати сумарний опір резисторів:

Rсуммарное = R1 + R2 + R3.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 5

2. Знайдіть загальну напругу резисторів. Найчастіше загальну напругу вже дано в умовах завдання, але якщо вамдани тільки індивідуальні напруги, ми можемо розрахувати сумарне за допомогою такого рівняння:

Vсуммарное = V1 + V2 + V3.

Але чому це так? Якщо ми знову використовуємо аналогію з трубочкою, ми побачимо, що після того, як ми ущіпнём трубочку, вам знадобиться докладати більше зусиль, щоб витягати з неї воду. Загальна кількість зусиль, які ви докладаєте, залежить від індивідуальної сили і кожного резистора потоку.

Сила, яку потрібно прикласти - це напруга, оскільки воно направляє потік води або струм. Таким чином, за логікою речей, загальне напруження можна дізнатися, склавши індивідуальні напруги кожного резистора.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 6

3. Знайдіть сумарний струм цієї системи. Використовуючи аналогію з трубочкою і прищіпками, подумайте, чи змінилася кількість води. Воно не змінилося. Швидкість з якою ви отримуєте воду, змінилася, але загальна кількість води - немає. Якщо ви подивіться на кількість води, яке входить і виходить з трубочки, ви побачите, що змінилася швидкість, але не кількість. Таким чином, ми можемо сказати що:

I1 = I2 = I3 = I.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 7

4. Пам`ятайте закон Ома? Його можна застосовувати в цьому випадку. У нас трохи даних, тому ми можемо використовувати закон Ома по відношенню до напруги, струму і опору:

V = I * R.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 8

5. Спробуйте розглянути це на прикладі. Три резистора R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 9 Ом, з`єднані в ланцюг. Загальне напруження 2.5 Вольт застосовується до електричного кола (докладено до даної ділянки ланцюга). Порахуйте сумарний струм в електричному ланцюзі. Спочатку порахуємо загальний опір:

Rсуммарное = 10 Ом R2 + 2 Ом R3 + 9 Ом.

Таким чином, Rсуммарное = 21 Ом.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 9

6. Використовуємо закон ома для підрахунку сумарного струму.

Vсуммарное = Iсуммарное * Rсуммарное.

Iсуммарное = Vсуммарное / Rсуммарное.

Iсуммарное = 2.5 вольт / 21 Ом.

Iсуммарное = 0.1190 Ампер.

Частина 3 з 4:

Сумарний струм паралельних електричних ланцюгів

1. Для початку потрібно зрозуміти, що таке паралельна електроланцюг. Паралельна електроланцюг складається з елементів, з`єднаних паралельно. Це використовується за допомогою проводів, які створюють шлях, по якому йде струм.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 11

2. Знайдіть сумарну напругу. Ми визначилися з термінологією в попередній частині статті. Тепер можемо перейти відразу до розрахунків. Візьмемо як приклад трубу розділену на 2 шляхи з різними діаметрами. щоб вода протекла по обох частин труби, потрібно використовувати неоднакові сили, так? не так. Потрібно використовувати досить сили, щоб вода текла по трубі. Таким чином, використовуючи аналогію з водою, ми можемо розрахувати сумарне напруга для струму:

Vсуммарное = V1 + V2 + V3

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 12

3. Знайдемо сумарний опір. Наприклад, вам потрібно регулювати потік води в трубах. Як ми заблокуємо труби? Поставимо один блок на кожен шлях абокілька блоків по всейцепі труб? Потрібно зробити останнє. Щоб створити опір, необхідно поставити кілька резисторів. Їх потрібно підключити, щоб вони регулювали потік електричного струму. Їх потрібно підключити ланцюгом, а не паралельно, таким чином, виведемо рівняння:

1 / Rсуммарное = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3).

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 13

4. Обчислення сумарного струму. Повернемося у своєму прикладу. Вода тече з джерела у напрямку до нас через розділені труби. Застосуємо ту ж схему ктоку. Оскільки, є кілька шляхів, за якими йде заряд, ми можемо сказати, що він розділений. Обидва шляхи не обов`язково отримують однакову кількість заряду, все залежить від опору і матеріалу з якого зроблені елементи. Таким чином, рівняння сумарного струму - це сума всіх струмів для всіх шляхів:

Iсуммарное = I1 + I2 + I3.

Ми не можемо використовувати цю формулу, так як ми не знаємо індивідуального струму. Використовуємо закон Ома.

Частина 4 з 4:

Рішення прикладу з паралельними електричними ланцюгами

1. Давайте спробуємо вирішити це на прикладі. Чотири резистора розділені на два шляхи, які з`єднані паралельно. На першому шляху R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, а на другому шляху R3 = 0.5 Ом, R4 = 1.5 Ом. Резистори на кожному шляху з`єднані систематично ланцюгом. Напруга першого шляху 3 Вольта. Знайдіть сумарний струм.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 15

2. Для початку знайдемо загальний опір. Оскільки резистори на кожному шляху з`єднані, ми складемо опору на кожному шляху.

Rсумарное = R1 + R2.

Rсумарное = 1 Ом + 2 Ом.

Rсумарное = 3 Ом.

Rсумарное = R3 + R4 (для другого шляху).

Rсумарное = 0.5 Ом + 1.5 Ом.

R = 2 Ом.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 16

3. Підставимо значення в наше рівняння для паралельної ланцюга. Оскільки шляху з`єднані паралельно, ми підставимо значення в рівняння:

(1 / Rсуммарное) = (1 / Rсуммарное 1-й шлях) + (1 / Rсуммарное 2-й шлях).

(1 / Rсуммарное) = (1/3 Ом) + (1/2 Ом).

(1 / Rсуммарное) = 5/6.

(1 / Rсуммарное) = 1.2 Ом.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 17

4. Знайдіть загальну напругу. Розрахуємо сумарне напруга, це буде сума всіх напруг:

Vсуммарное = V1 = 3V.

Зображення з назвою Calculate Total Current Step 18

5. Використовуємо закон Ома, щоб знайти сумарний струм. Тепер ми можемо порахувати сумарний струм за допомогою закону ОМВ.

Vсуммарное = Iсуммарное * Rсуммарное.

Iсуммарное = Vсуммарное / Rсуммарное.

Iсуммарное = 3 Вольта / 1.2 Ом.

Iсуммарное = 2.5 А.

Поради

Загальний опір паралельної електричного кола завжди менше, ніж опір кожного окремого резистора.
Термінологія:

Електричне коло - складена з елементів (резисторів, індукторів і конденсаторів) ланцюг, поєднана проводами, через які протікає струм.
Резистор - елемент, який чинить опір току.
Струм - потік заряджених частинок попроводам, вимірюється в амперах (А).
Напруга - робота виконана на одиницю заряду, вимірюється в вольтах (В).
Опір - вимірювання опору елемента електричного струму. Одиниця - Ом (Омега).