Calcola la portata totale

Il modo più semplice per immaginare un circuito in serie è come una catena di componenti. I componenti vengono aggiunti in sequenza e allineati. C`è solo un percorso attraverso il quale gli elettroni e gli atterraggi possono fluire. Una volta che hai un`idea di base di cosa sia un circuito in serie, puoi iniziare a imparare a calcolare la corrente totale.

Passi

Parte 1 di 4: Comprendere la terminologia di base

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1. Familiarizzare con che cosa è l`elettricità. La corrente è il movimento di portatori caricati elettricamente come gli elettroni, il flusso di carica per unità di tempo. Ma cos`è la carica e cos`è un elettrone? Un elettrone è una particella carica negativamente. Una carica è una proprietà della materia usata per indicare se qualcosa è caricato positivamente o negativamente. Come i magneti, le cariche simili si respingono e le cariche dissimili si attraggono.
  • Possiamo illustrarlo con l`acqua. L`acqua è costituita dalla molecola H2O, che sta per un legame di 2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno. Sappiamo che l`atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno insieme formano una molecola di acqua (H2O).
  • L`acqua che scorre è composta da milioni e milioni di questa molecola. Possiamo confrontare la quantità di acqua che scorre con la corrente elettrica; la molecola con un elettrone; e la carica con gli atomi.
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2. Capire a cosa si riferisce la tensione. La tensione è la "forza" che guida la corrente. Per illustrare al meglio la tensione, utilizziamo la batteria come esempio. All`interno di una batteria c`è una serie di reazioni chimiche che accumulano elettroni nel terminale positivo della batteria.
  • Ora se prendiamo il punto di connessione positivo di un mezzo (es. filo) al polo negativo della batteria, gli elettroni si sposteranno per allontanarsi l`uno dall`altro perché, come accennato in precedenza, come le cariche si respingono.
  • Inoltre, a causa della legge di conservazione della carica (che indica che la carica netta di un sistema isolato deve rimanere la stessa), gli elettroni cercheranno di bilanciare le cariche passando dalla concentrazione di elettroni più alta alla concentrazione più bassa. andare, o rispettivamente dal polo positivo al polo negativo.
  • Questo movimento crea una differenza di potenziale in ciascuna delle estremità, che ora possiamo chiamare tensione.
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    3. Sapere cos`è la resistenza. La resistenza, invece, è la resistenza di alcuni elementi al flusso di carica.
  • I resistori sono elementi con una resistenza significativa. Sono posti in determinati punti all`interno di un circuito o circuito, per regolare il flusso della carica o degli elettroni.
  • Se non ci sono resistori, gli elettroni non sono regolati e l`apparecchiatura può essere sovraccaricata e danneggiata o prendere fuoco per surriscaldamento.
  • Parte 2 di 4: Determina la corrente totale di un circuito in serie

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    1. Determina la resistenza totale del circuito. Immagina una cannuccia attraverso la quale stai bevendo. Schiaccialo con più dita. Cosa noti? Il flusso dell`acqua diminuirà. Stringere insieme forma una resistenza. Le tue dita bloccano l`acqua (che rappresentano la corrente). Poiché la spremitura avviene in linea retta, avviene in serie. Da questo esempio, la resistenza totale dei resistori in serie segue:
    • R(totale)=R1 + R2 + R3
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    2. Determina la tensione totale del resistore. Di solito la tensione totale sarà già data, ma nei casi in cui vengono fornite le singole tensioni, possiamo usare la seguente equazione:
  • V(totale)=V1 + V2 + V3
  • Ma perché è così? Usando di nuovo l`analogia con la cannuccia, cosa ti aspetti che accada quando stringi la cannuccia? Quindi ci vuole più sforzo per far passare l`acqua attraverso la cannuccia. Lo sforzo totale che devi fare è generato dalla forza individuale richiesta per i singoli pizzichi.
  • La "potenza" necessaria è chiamata tensione, perché guida il flusso dell`acqua. Pertanto, è logico che la tensione totale debba essere derivata dall`aggiunta delle singole tensioni su ciascun resistore.
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    3. Calcola la corrente totale attraverso il sistema. Usando ancora l`analogia con la cannuccia: la quantità di acqua è cambiata anche se hai strizzato la cannuccia?? nuovo. Anche se la velocità con cui hai bevuto l`acqua è cambiata, la quantità di acqua che puoi bere è rimasta la stessa. E se osservi più da vicino la quantità di acqua che entra ed esce, i pizzicotti sono gli stessi, perché la velocità dell`acqua è costante, quindi possiamo dire che:
  • I1=I2=I3=I(totale)
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    4. Ricorda la legge di Ohm. Ma non ci sei ancora! Ricorda, non abbiamo nessuno di questi dati, ma possiamo usare la legge di Ohm, il rapporto tra tensione, corrente e resistenza:
  • V=IR
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    5. Prova a fare un esempio. Tre resistori, R1=10Ω, R2=2Ω e R3=9Ω sono collegati in serie. Sul circuito è presente una tensione di 2,5 V. Calcola la corrente totale nel circuito. Calcoliamo prima la resistenza totale:
  • R(totale)=10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
  • così R(totale)=21 Ω
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    6. Usa la legge di Ohm per calcolare la corrente totale:
  • V(totale)=I(totale) x R(totale)
  • I(totale)=V(totale) / R(totale)
  • I(totale)=2,5 V / 21
  • I(totale)=0,1190 A
  • Parte 3 di 4: Calcolo della corrente totale in circuiti paralleli

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    1. Capire cos`è un circuito parallelo. Come suggerisce il nome, un circuito parallelo è costituito da componenti disposti in modo parallelo. Utilizza più cablaggi, creando percorsi per condurre la corrente.
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    2. Calcola la tensione totale. Poiché abbiamo già trattato i diversi termini nella sezione precedente, possiamo ora procedere direttamente ai calcoli. Prendi, ad esempio, un tubo con due rami, ciascuno con un diametro diverso. Affinché l`acqua scorra in entrambi i tubi, è necessario utilizzare forze disuguali in ciascuno dei tubi? nuovo. Hai solo bisogno di energia sufficiente per far scorrere l`acqua. Pertanto, assumendo l`analogia che l`acqua è la corrente e la potenza è la tensione, possiamo dire che:
  • V(totale)=V1 + V2 + V3
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    3. Calcola la resistenza totale. Supponiamo di voler regolare il flusso d`acqua attraverso entrambi i tubi. Come si bloccano i tubi? Basta posizionare un blocco in ogni ramo o posizionare più blocchi in fila per controllare il flusso d`acqua? Dovrai fare quest`ultimo. La stessa analogia vale per i resistori. Resistenze collegate in serie regolano la corrente molto meglio di quelle in parallelo. L`equazione per la resistenza totale in un circuito parallelo è:
  • 1/R(totale)=(1/R1) + (1/R2) + (1/R3)
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    4. Calcola la portata totale. Tornando al nostro esempio, l`acqua che scorre dalla sorgente al bivio viene divisa. Lo stesso vale per la corrente elettrica. Poiché ci sono più percorsi attraverso i quali la carica può fluire, puoi dire che è divisa. I percorsi non ottengono necessariamente gli stessi importi di addebito. Dipende dalle resistenze e dai materiali dei componenti in ogni ramo. Pertanto, l`equazione della corrente totale è semplicemente l`enumerazione di tutta la corrente in tutti i percorsi:
  • I(totale)=I1 + I2 + I3
  • Naturalmente non possiamo ancora usarlo, perché non conosciamo ancora le singole correnti. In questo caso può essere utilizzata anche la legge di Ohm.
  • Parte 4 di 4: Risoluzione di un esempio di circuito parallelo

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    1. Prova un esempio. 4 resistori sono divisi in due rami o percorsi collegati in parallelo. Nel ramo 1 troviamo R1=1 Ω e R2=2 Ω, e nel ramo due R3=0,5 Ω e R4=1,5 Ω. I resistori in ogni pad sono collegati in serie. La tensione applicata attraverso il ramo 1 è 3 V. Determina il flusso totale.
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    2. Per prima cosa determinare la resistenza totale. Poiché i resistori in ogni ramo sono collegati in serie, determiniamo prima la resistenza totale su ciascun ramo.
  • R(totale 1&2)=R1 + R2
  • R(totale 1&2)=1 + 2
  • R(totale 1&2)=3
  • R(totale 3&4)=R3 + R4
  • R(totale 3&4)=0,5 + 1,5
  • R(totale 3&4)=2
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    3. Immettere questo nell`equazione per la connessione in parallelo. Ora, poiché i rami sono collegati in parallelo, useremo l`equazione per una connessione parallela
  • (1/R(totale))=(1/R(totale 1&2)) + (1/R(totale 3&4))
  • (1/R(totale))=(1/3 ) + (1/2 Ω)
  • (1/R(totale))=⅚
  • R(totale)=1,2 Ω
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    4. Determina la tensione totale. Ora calcola la tensione totale. Poiché la tensione totale è uguale a ogni singola tensione:
  • V(totale)=V1=3V
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    5. Usa la legge di Ohm per determinare la corrente totale. Ora possiamo calcolare la corrente totale usando la legge di Ohm.
  • V(totale)=I(totale) x R(totale)
  • I(totale)=V(totale)/R(totale)
  • I(totale)=3 V/1,2 Ω
  • I(totale)=2,5 A
  • Consigli

    • La resistenza totale di un circuito parallelo è sempre inferiore a QUALSIASI resistenza individuale.

    Termini

    • Circuito: costituito da componenti (come resistori, condensatori e bobine) collegati da fili, attraverso i quali può fluire corrente.
    • Resistori: componenti che possono ridurre o resistere alla corrente
    • Corrente: il flusso di carica attraverso i fili; unità Ampere (A)
    • Tensione – lavoro per unità di carica; unità Tensione (V)
    • Resistenza – misura della resistenza di un componente alla corrente elettrica; unità Ohm (Ω)

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