Come calcolare l'amperaggio in un circuito in serie

Contenuto

• Esempi di circuiti in serie
• Suggerimenti
• Amperaggio (o Amp) in un circuito in serie
• Schema circuitale e formula della serie
• Condensatori e induttori
• Serie vs. circuiti paralleli
• Corrente continua vs. corrente alternata

I circuiti della serie collegano resistori in modo tale che la corrente, misurata in ampiezza o amperaggio, segua un percorso nel circuito e rimanga costante per tutto. La corrente scorre nella direzione opposta degli elettroni attraverso ciascuna resistenza, il che impedisce il flusso di elettroni, uno dopo l'altro in una sola direzione dall'estremità positiva della batteria a quella negativa. Non ci sono diramazioni o percorsi esterni attraverso i quali la corrente può viaggiare, come ci sarebbe in un circuito parallelo.

Esempi di circuiti in serie

I circuiti di serie sono comuni nella vita di tutti i giorni. Gli esempi includono alcuni tipi di luci natalizie o natalizie. Un altro esempio comune è un interruttore della luce. Inoltre, computer, televisori e altri dispositivi elettronici domestici funzionano tutti attraverso il concetto di un circuito in serie.

Suggerimenti

Amperaggio (o Amp) in un circuito in serie

È possibile calcolare l'ampiezza, in ampere o ampere fornita dalla variabile A, del circuito in serie riassumendo la resistenza di ciascun resistore nel circuito come R e riassumendo le cadute di tensione come V, quindi risolvendo per me nell'equazione V = I / R in quale V è la tensione della batteria in volt, io è corrente e R è la resistenza totale dei resistori in ohm (Ω). La caduta di tensione dovrebbe essere uguale alla tensione della batteria in un circuito in serie.

L'equazione V = I / R, noto come Ohms Law, vale anche per ogni resistenza nel circuito. Il flusso di corrente attraverso un circuito in serie è costante, il che significa che è lo stesso per ogni resistenza. È possibile calcolare la caduta di tensione su ciascun resistore utilizzando la legge di Ohm. In serie, la tensione delle batterie viene aumentata, il che significa che durano più a lungo rispetto a se fossero in parallelo.

Schema circuitale e formula della serie

••• Syed Hussain Ather

Nel circuito sopra, ogni resistenza (indicata da linee a zig-zag) è collegata alla sorgente di tensione, la batteria (indicata da + e - che circonda le linee disconnesse), in serie. La corrente scorre in una direzione e rimane costante in ogni parte del circuito.

Se si sommasse ogni resistenza, si otterrebbe una resistenza totale di 18 Ω (ohm, dove ohm è la misura della resistenza). Questo significa che puoi calcolare la corrente usando V = I / R in quale R è 18 Ω e V è 9 V per ottenere una corrente I di 162 A (ampere).

Condensatori e induttori

In un circuito in serie, è possibile collegare un condensatore con una capacità C e lasciarlo caricare nel tempo. In questa situazione, la corrente attraverso il circuito viene misurata come I = (V / R) x exp in quale V è in volt, R è in ohm, C è a Farads, t è il tempo in secondi e io è in ampere. Qui exp si riferisce alla costante di Eulero e.

La capacità totale di un circuito in serie è data da 1 / C_totale = 1 / C₁ + 1 / C₂ +… _ In cui ogni inverso di ogni singolo condensatore viene sommato sul lato destro (_1 / C₁, 1 / c__₂, eccetera.). In altre parole, l'inverso della capacità totale è la somma delle singole inversioni di ciascun condensatore. Con l'aumentare del tempo, la carica sul condensatore aumenta e la corrente rallenta e si avvicina, ma non raggiunge mai completamente, zero.

Allo stesso modo, è possibile utilizzare un induttore per misurare la corrente I = (V / R) x (1 - exp), in cui l'induttanza totale L è la somma dei valori di induttanza dei singoli induttori, misurata in Henries. Quando un circuito in serie genera carica mentre scorre una corrente, l'induttore, una bobina di filo che solitamente circonda un nucleo magnetico, genera un campo magnetico in risposta al flusso di corrente. Possono essere utilizzati in filtri e oscillatori,

Serie vs. circuiti paralleli

Quando si tratta di circuiti in parallelo, in cui la corrente si dirama attraverso diverse parti dei circuiti, i calcoli vengono "capovolti". Invece di determinare la resistenza totale come la somma delle singole resistenze, la resistenza totale è data da 1 / Rtotale_ _ = 1 / R1 + 1 / R__2 + … (lo stesso modo di calcolare la capacità totale di un circuito in serie).

La tensione, non la corrente, è costante in tutto il circuito. La corrente totale del circuito parallelo è uguale alla somma della corrente attraverso ciascun ramo. Puoi calcolare sia la corrente che la tensione usando la legge di Ohm (V = I / R).

••• Syed Hussain Ather

Nel circuito parallelo sopra, la resistenza totale sarebbe data dai seguenti quattro passaggi:

Nel calcolo precedente, nota che puoi raggiungere il passaggio 5 dal passaggio 4 solo quando sul lato sinistro è presente un solo termine (1 / R_totale ) e solo un termine sul lato destro (29/20 Ω).

Allo stesso modo, la capacità totale in un circuito parallelo è semplicemente la somma di ogni singolo condensatore e anche l'induttanza totale è data da una relazione inversa (1 / Ltotale_ _ = 1 / L1 + 1 / L__2 + … ).

Corrente continua vs. corrente alternata

Nei circuiti, la corrente può fluire costantemente, come nel caso di una corrente continua (CC), o fluttuare secondo uno schema ondulato, nei circuiti a corrente alternata (CA). In un circuito CA, la corrente cambia tra una direzione positiva e negativa nel circuito.

Il fisico britannico Michael Faraday dimostrò la potenza delle correnti CC con il generatore elettrico a dinamo nel 1832, ma non riuscì a trasmettere la sua potenza su lunghe distanze e le tensioni CC richiedevano circuiti complicati.

Quando il fisico serbo-americano Nikola Tesla creò un motore a induzione usando corrente alternata nel 1887, dimostrò come si trasmettesse facilmente su lunghe distanze e che potesse essere convertito tra valori alti e bassi usando trasformatori, un dispositivo usato per modificare la tensione. Ben presto, verso la svolta delle famiglie del 20 ° secolo in tutta l'America, iniziò a interrompere la corrente continua a favore dell'AC.

Al giorno d'oggi i dispositivi elettronici usano sia AC che DC quando appropriato. Le correnti CC sono utilizzate con semiconduttori per dispositivi più piccoli che devono solo essere accesi e spenti come laptop e telefoni cellulari. La tensione CA viene trasportata attraverso cavi lunghi prima di essere convertita in CC utilizzando un raddrizzatore o un diodo per alimentare questi apparecchi come lampadine e batterie.