Ríomh an sreabhadh iomlán

Ábhar

Chun céim
Cuid 1 de 4: An téarmaíocht bhunúsach a thuiscint
Cuid 2 de 4: Faigh sruth iomlán ciorcad sraithe
Cuid 3 de 4: An sruth iomlán a ríomh i gciorcaid chomhthreomhara
Cuid 4 de 4: Sampla a réiteach le ciorcaid chomhthreomhara
Leideanna
Téarmaí

Is é an bealach is éasca chun nasc sraithe a shamhlú ná mar shlabhra comhpháirteanna. Cuirtear na comhpháirteanna go seicheamhach agus ailínithe. Níl ann ach cosán amháin trínar féidir leis na leictreoin agus na tuirlingtí sreabhadh. Nuair a bheidh bunsmaoineamh agat ar a bhfuil i gceist le nasc sraithe, is féidir leat foghlaim conas an sruth iomlán a ríomh.

Chun céim

Cuid 1 de 4: An téarmaíocht bhunúsach a thuiscint

Cuir eolas ar an sreabhadh. Is é atá ann faoi láthair ná gluaiseacht iompróirí luchtaithe le leictreachais mar leictreoin, sruth an mhuirir in aghaidh an aonaid ama. Ach cad é muirear agus cad is leictreon ann? Is cáithnín luchtaithe go diúltach é leictreon. Is éard is muirear ann maoin ábhair a úsáidtear chun a thaispeáint an bhfuil rud éigin luchtaithe go dearfach nó go diúltach. Cosúil le maighnéid, déanann muirir chomhionanna a chéile agus tarraingíonn muirir neamhionanna a chéile.
- Is féidir linn é seo a léiriú le huisce. Is éard atá in uisce an móilín H2O - a sheasann do bhanna 2 adamh hidrigine agus 1 adamh ocsaigine. Tá a fhios againn go ndéanann an t-adamh ocsaigine agus dhá adamh hidrigine le chéile móilín uisce (H2O).
- Is éard atá in uisce ag sileadh na milliúin agus na milliúin den mhóilín seo. Is féidir linn an méid uisce atá ag sreabhadh a chur i gcomparáid le sruth leictreach; an móilín le leictreon; agus an lucht leis na hadaimh.
Tuig an tagairt don voltas. Is é voltas an "fórsa" a thiomáineann an sruth. Chun an voltas a léiriú is fearr, úsáidimid an ceallraí mar shampla. Taobh istigh de cheallraí tá sraith d’imoibriúcháin cheimiceacha a chuireann faoi deara go dtógann leictreoin suas i cuaille dearfach na ceallraí.
- Anois má cheanglaíonn muid pointe ceangail dearfach meán (e.g. sreang) le teirminéal diúltach na ceallraí, ansin tosóidh na leictreoin ag bogadh chun bogadh ar shiúl óna chéile, mar, mar a luadh muid cheana, déanann muirir chomhionanna a chéile a aischur.
- Ina theannta sin, mar gheall ar an dlí maidir le muirear a chaomhnú (a deir go gcaithfidh glanmhuirear córais iargúlta fanacht mar an gcéanna), féachfaidh na leictreoin leis na muirir a chothromú trí bhogadh ón tiúchan níos airde leictreon go dtí an tiúchan is ísle. ón cuaille dearfach go dtí an cuaille diúltach faoi seach.
- Cruthaíonn an ghluaiseacht seo difríocht fhéideartha i ngach ceann de na foircinn, ar féidir linn voltas a ghlaoch uirthi anois.
Bíodh a fhios agat cad é an fhriotaíocht. Ar an láimh eile, is í an fhriotaíocht friotaíocht eilimintí áirithe i gcoinne sreabhadh an mhuirir.
- Is eilimintí iad friotóirí le friotaíocht suntasach. Cuirtear iad in áiteanna áirithe laistigh de chiorcad nó ciorcad chun sreabhadh an luchta nó na leictreon a rialáil.
- Mura bhfuil friotóirí ann, ní rialófar na leictreoin agus féadfar an trealamh a ró-mhuirearú agus a dhamáistiú, nó tine a thógáil ó róthéamh.

Cuid 2 de 4: Faigh sruth iomlán ciorcad sraithe

Cinneann friotaíocht iomlán an chiorcaid. Samhlaigh tuí a chuireann deoch ort. Brúigh é le roinnt méara. Cad a thugann tú faoi deara? Laghdóidh sreabhadh an uisce. Cruthaíonn an fáisceadh friotaíocht. Cuireann do mhéara bac ar an uisce (a léiríonn an sreabhadh). Ós rud é go dtarlaíonn an fáisceadh i líne dhíreach, tarlaíonn sé i sraith. Leanann an sampla seo friotaíocht iomlán na bhfriotóirí i sraith:
- R (iomlán) = R1 + R2 + R3
Faigh voltas iomlán an fhriotóra. De ghnáth tabharfar an voltas iomlán cheana féin, ach sna cásanna sin ina dtugtar voltais aonair, is féidir linn an chothromóid seo a leanas a úsáid:
- V (iomlán) = V1 + V2 + V3
- Ach cén fáth go bhfuil sé amhlaidh? Arís agus an analaí tuí á úsáid agat, cad a bhfuil súil agat a tharlóidh nuair a fhásfaidh tú an tuí? Ansin tógann sé níos mó iarrachta uisce a fháil tríd an tuí. Is é an fórsa aonair a theastaíonn le haghaidh na nips aonair a tháirgeann an iarracht iomlán a chaithfidh tú a dhéanamh.
- Tugtar voltas ar an "bhfórsa" a thógann sé, toisc go dtiomáineann sé sreabhadh an uisce. Dá bhrí sin, níl sé ach nádúrtha go dtagann an voltas iomlán as na voltais aonair a chur le gach friotóir.
Ríomh an sruth iomlán thar an gcóras. Arís agus an analaí tuí á úsáid agat: Ar athraigh aon rud sa mhéid uisce cé gur bhrúigh tú an tuí? Níl. Cé gur athraigh an ráta ar ionghabháil tú an t-uisce, d'fhan an méid uisce a d'fhéadfá a ól mar an gcéanna. Agus má fhéachann tú níos dlúithe ar an méid uisce a théann isteach agus a fhágann, tá na bioráin mar an gcéanna, toisc go bhfuil luas an uisce seasmhach, ionas gur féidir linn a rá:
- I1 = I2 = I3 = I (iomlán)
Cuimhnigh Dlí Ohm. Ach níl tú ann fós! Cuimhnigh, níl aon cheann de na sonraí seo againn, ach is féidir linn Dlí Ohm a úsáid, an cóimheas idir voltas, sruth agus friotaíocht:
- V = IR
Déan iarracht sampla a oibriú amach. Tá trí fhriotóir, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω agus R3 = 9Ω ceangailte i sraith. Tá voltas 2.5V ar an gciorcad. Ríomh an sruth iomlán sa chiorcad. Ar dtús, déanaimis an fhriotaíocht iomlán a ríomh:
- R (iomlán) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
- Mar sin R (iomlán) = 21 Ω
Úsáid Dlí Ohm chun an sruth iomlán a ríomh:
- V (iomlán) = I (iomlán) x R (iomlán)
- I (iomlán) = V (iomlán) / R (iomlán)
- I (iomlán) = 2.5 V / 21 Ω
- I (iomlán) = 0.1190 A.

Cuid 3 de 4: An sruth iomlán a ríomh i gciorcaid chomhthreomhara

Tuig cad is ciorcad comhthreomhar ann. Mar a thugann an t-ainm le tuiscint, is éard atá i gciorcad comhthreomhar comhpháirteanna atá eagraithe ar bhealach comhthreomhar. Úsáideann sé seo sreangú iolrach, ag cruthú cosán chun sruth a dhéanamh.
Ríomh an voltas iomlán. Ós rud é go bhfuil na téarmaí éagsúla sa chuid roimhe seo clúdaithe againn cheana féin, is féidir linn dul ar aghaidh go díreach chuig na ríomhanna anois. Mar shampla, tóg píopa le dhá bhrainse, gach ceann acu ar trastomhas difriúil. Ionas go mbeidh an t-uisce ag sreabhadh sa dá fheadán, an gcaithfidh tú fórsaí neamhchothroma a úsáid i ngach ceann de na feadáin? Níl. Níl de dhíth ort ach go leor cumhachta chun an t-uisce a chur ag sileadh. Dá bhrí sin, agus an analaí á úsáid againn gurb é an t-uisce an sruth agus gurb é an fórsa an voltas, is féidir linn a rá:
- V (iomlán) = V1 + V2 + V3
Ríomh an fhriotaíocht iomlán. Cuir i gcás gur mhaith leat an t-uisce atá ag sreabhadh tríd an dá fheadán a rialáil. Conas a bhacann tú na píopaí? An gcuireann tú bloc i ngach brainse nó an gcuireann tú ilbhlocanna ar bhealach as a chéile, le go mbeidh tú in ann an sreabhadh uisce a rialú? Beidh ort an dara ceann a dhéanamh. Baineann an analaí céanna le friotóirí. Rialaíonn friotóirí atá ceangailte i sraith an sruth i bhfad níos fearr ná iad siúd a eagraítear go comhthreomhar. Is í an chothromóid don fhriotaíocht iomlán i gciorcad comhthreomhar:
- 1 / R (iomlán) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
Ríomh an sreabhadh iomlán. Ag filleadh ar ár sampla, roinntear an t-uisce a shreabhann ón bhfoinse go dtí an forc. Tá an rud céanna infheidhme maidir le cumhacht leictreach. Ós rud é go bhfuil bealaí éagsúla ann trínar féidir le muirear sreabhadh, is féidir leat a rá go bhfuil sé roinnte suas. Ní gá go bhfaigheann na cosáin méideanna comhionanna muirir. Braitheann sé ar fhriotaíocht agus ábhair na gcomhpháirteanna i ngach brainse. Dá bhrí sin, níl sa chothromóid iomlán reatha ach suim an tsrutha go léir i ngach cosán:
- I (iomlán) = I1 + I2 + I3
- Ar ndóigh ní féidir linn é seo a úsáid fós, toisc nach bhfuil na sruthanna aonair ar eolas againn go fóill. Sa chás seo is féidir Dlí Ohm a úsáid freisin.

Cuid 4 de 4: Sampla a réiteach le ciorcaid chomhthreomhara

Bain triail as sampla. Tá 4 fhriotóir roinnte ina dhá bhrainse nó cosán ceangailte go comhthreomhar. I mbrainse 1 faighimid R1 = 1 Ω agus R2 = 2 Ω, agus i mbrainse a dó faighimid R3 = 0.5 Ω agus R4 = 1.5 Ω. Tá na friotóirí i ngach ceap ceangailte i sraith. Is é an voltas feidhme thar bhrainse 1 ná 3 V. Cinneann an sruth iomlán.
Déan an fhriotaíocht iomlán a chinneadh ar dtús. Ó tharla go bhfuil na friotóirí i ngach brainse ceangailte i sraitheanna, táimid chun an fhriotaíocht iomlán ar fud gach brainse a chinneadh ar dtús.
- R (iomlán 1 & 2) = R1 + R2
- R (iomlán 1 & 2) = 1 Ω + 2 Ω
- R (iomlán 1 & 2) = 3 Ω
- R (iomlán 3 & 4) = R3 + R4
- R (iomlán 3 & 4) = 0.5 Ω + 1.5 Ω
- R (iomlán 3 & 4) = 2 Ω
Cuir é seo isteach sa chothromóid don nasc comhthreomhar. Anois, ós rud é go bhfuil na brainsí ceangailte go comhthreomhar, táimid chun an chothromóid a úsáid le haghaidh nasc comhthreomhar
- (1 / R (iomlán)) = (1 / R (iomlán 1 & 2)) + (1 / R (iomlán 3 & 4))
- (1 / R (iomlán)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
- (1 / R (iomlán)) = ⅚
- R (iomlán) = 1.2 Ω
Faigh amach an voltas iomlán. Anois ríomh an voltas iomlán. Ó tharla go bhfuil an voltas iomlán cothrom le gach voltas aonair:
- V (iomlán) = V1 = 3 V.
Úsáid Dlí Ohm chun an sruth iomlán a chinneadh. Anois is féidir linn an sruth iomlán a ríomh ag úsáid Dlí Ohm.
- V (iomlán) = I (iomlán) x R (iomlán)
- I (iomlán) = V (iomlán) / R (iomlán)
- I (iomlán) = 3 V / 1.2 Ω
- I (iomlán) = 2.5 A.

Leideanna

Tá friotaíocht iomlán ciorcad comhthreomhar i gcónaí níos lú ná AON fhriotóir aonair.

Téarmaí

Ciorcad - comhdhéanta de chomhpháirteanna (mar fhriotóirí, toilleoirí agus cornaí) atá ceangailte le sreanga, trínar féidir le sruth sreabhadh.
Friotóirí - comhpháirteanna ar féidir leo sruth a laghdú nó a sheasamh
Reatha - sreabhadh an mhuirir trí na sreanga; aonad Ampere (A)
Voltas - obair in aghaidh an aonaid ualaigh; aonad Voltas (V)
Friotaíocht - tomhas ar fhriotaíocht comhpháirte don sruth leictreach; aonad Ohm (Ω)