Contenuto
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Caduta di tensione nel circuito serie
- Circuiti paralleli vs. serie
- Circuiti serie paralleli
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Nello schema del circuito parallelo sopra, la caduta di tensione può essere trovata sommando le resistenze di ciascun resistore e determinando quale tensione risulta dalla corrente in questa configurazione. Questi esempi di circuiti paralleli illustrano i concetti di corrente e tensione attraverso diversi rami.
Nello schema circuitale parallelo, il voltaggio la caduta attraverso una resistenza in un circuito parallelo è la stessa tra tutte le resistenze in ciascun ramo del circuito parallelo. La tensione, espressa in volt, misura la forza elettromotrice o la differenza di potenziale che gestisce il circuito.
Quando si dispone di un circuito con una quantità nota di attuale, il flusso di carica elettrica, è possibile calcolare la caduta di tensione negli schemi circuitali paralleli:
Questo metodo di risoluzione delle equazioni funziona perché la corrente che entra in un punto qualsiasi in un circuito parallelo dovrebbe essere uguale alla corrente in uscita. Ciò si verifica a causa di La legge attuale di Kirchhoff, che afferma "la somma algebrica delle correnti in una rete di conduttori riuniti in un punto è zero". Un calcolatore di circuiti paralleli farebbe uso di questa legge nei rami di un circuito parallelo.
Se confrontiamo la corrente che entra nei tre rami del circuito parallelo, dovrebbe essere uguale alla corrente totale che lascia i rami. Poiché la caduta di tensione rimane costante su ogni resistenza in parallelo, questa caduta di tensione, è possibile riassumere la resistenza di ciascun resistore per ottenere la resistenza totale e determinare la tensione da quel valore. Gli esempi di circuiti paralleli lo mostrano.
Caduta di tensione nel circuito serie
••• Syed Hussain AtherIn un circuito in serie, d'altra parte, è possibile calcolare la caduta di tensione attraverso ciascun resistore sapendo che, in un circuito in serie, la corrente è costante in tutto. Ciò significa che la caduta di tensione differisce da un resistore all'altro e dipende dalla resistenza secondo la legge di Ohm V = IR. Nell'esempio sopra, la caduta di tensione attraverso ciascun resistore è:
V1 = R1 x I = 3 Ω x 3 A = 9 V
V2 = R2 x I = 10 Ω x 3 A = 30 V
V3 = __ R3 x I = 5 Ω x 3 A = 15 V
La somma di ogni caduta di tensione dovrebbe essere uguale alla tensione della batteria nel circuito in serie. Ciò significa che la nostra batteria ha una tensione di 54 V.
Questo metodo di risoluzione delle equazioni funziona perché le cadute di tensione che entrano in tutte le resistenze disposte in serie dovrebbero essere sommate alla tensione totale del circuito in serie. Ciò si verifica a causa di Legge sulla tensione di Kirchhoff, che indica "la somma diretta delle potenziali differenze (tensioni) attorno a qualsiasi circuito chiuso è zero". Ciò significa che, in qualsiasi dato punto di un circuito in serie chiuso, la tensione scende attraverso ciascun resistore dovrebbe sommarsi alla tensione totale del circuito. Poiché la corrente è costante in un circuito in serie, le cadute di tensione devono differire tra i resistori.
Circuiti paralleli vs. serie
In un circuito parallelo, tutti i componenti del circuito sono collegati tra gli stessi punti sul circuito. Questo dà loro la loro struttura ramificata in cui la corrente si divide tra ogni ramo ma la caduta di tensione attraverso ogni ramo rimane la stessa. La somma di ciascun resistore fornisce una resistenza totale basata sull'inverso di ogni resistenza (1 / Rtotale = 1 / R1 + 1 / R2 ... per ogni resistenza).
In un circuito in serie, al contrario, esiste un solo percorso per il flusso della corrente. Ciò significa che la corrente rimane costante per tutto e, invece, le cadute di tensione differiscono tra i resistori. La somma di ciascun resistore fornisce una resistenza totale se sommata in modo lineare (Rtotale = R1 + R2 ... per ogni resistenza).
Circuiti serie paralleli
È possibile utilizzare entrambe le leggi di Kirchhoff per qualsiasi punto o circuito in qualsiasi circuito e applicarle per determinare la tensione e la corrente. Le leggi di Kirchhoff ti danno un metodo per determinare la corrente e la tensione in situazioni in cui la natura del circuito come serie e parallelo potrebbe non essere così semplice.
In generale, per i circuiti che hanno componenti sia in serie che in parallelo, è possibile trattare le singole parti del circuito come serie o parallelo e combinarle di conseguenza.
Questi complicati circuiti in serie parallela possono essere risolti in più di un modo. Trattare parti di esse come parallele o serie è un metodo. L'uso di leggi di Kirchhoff per determinare soluzioni generalizzate che utilizzano un sistema di equazioni è un altro metodo. Un calcolatore di circuiti in serie parallela prenderebbe in considerazione la diversa natura dei circuiti.
Nell'esempio sopra, l'attuale punto di partenza A dovrebbe essere uguale al punto di partenza corrente A. Ciò significa che è possibile scrivere:
(1) I1 = I2 + I3 o io1 - IO2 - IO3 = 0
Se trattate il circuito superiore come un circuito in serie chiuso e trattate la caduta di tensione attraverso ciascun resistore usando la legge di Ohm con la resistenza corrispondente, potete scrivere:
(2) V1 - R1io1 - R2io2 = 0
e, facendo lo stesso per l'anello inferiore, è possibile trattare ogni caduta di tensione nella direzione della corrente come dipendente dalla corrente e dalla resistenza da scrivere:
(3) V1 + V__2 + R3io3 - R2io2 = 0
Questo ti dà tre equazioni che possono essere risolte in diversi modi. È possibile riscrivere ciascuna delle equazioni (1) - (3) in modo che la tensione sia su un lato e la corrente e la resistenza siano sull'altro. In questo modo, puoi considerare le tre equazioni come dipendenti da tre variabili I1, IO2 e io3, con coefficienti di combinazioni di R1, R2 e R3.
(1) I1 + - I2+ - IO3 = 0
(2) R1io1 + R2io2 + 0 x I3 = V1
(3) 0 x I1 + R2io2 - R3io3 = V1 + V2
Queste tre equazioni dimostrano come la tensione in ciascun punto del circuito dipenda in qualche modo dalla corrente e dalla resistenza. Se ricordi le leggi di Kirchhoff, puoi creare queste soluzioni generalizzate ai problemi di circuito e usare la notazione a matrice per risolverle. In questo modo, è possibile inserire valori per due quantità (tra tensione, corrente, resistenza) da risolvere per il terzo.