Чтение онлайн

При изучении электроники некоторые цепи встречаются неоднократно. Наиболее широко используемыми цепями являются: последовательная, параллельная и последовательно-параллельная.

В этой главе информация из нескольких предыдущих глав применяется для вычисления любых неизвестных величин в упомянутых трех типах цепей.

Последовательная цепь (рис. 8–1) обеспечивает только один путь для протекания тока. Факторы, определяющие свойства последовательной цепи, таковы:

Рис. 8–1

1. Одинаковый ток течет через каждый элемент последовательной цепи.

(IT = IR1 = IR2 = IR3 = … = IRn)

2. Полное сопротивление последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений.

(RT = R1 + R2 + R3+ … + Rn).

3. Полное напряжение на последовательной цепи равно сумме отдельных падений напряжений.

(ET = ER1 + ER2 + ER3 + … + ERn)

4. Падение напряжения на резисторе в последовательной цепи пропорционально сопротивлению резистора.

(I = E/R).

5. Полная мощность, выделяемая в последовательной цепи, равна сумме мощностей, выделяемых на отдельных резисторах.

(PT = PR1 + PR2 + PR3+ … + PRn).

ПРИМЕР: Три резистора, 47 ом, 100 ом и 150 ом, соединены последовательно с батареей 12 вольт. Вычислите все параметры цепи.

В качестве первого шага нарисуем схему цепи и перечислим все известные и неизвестные величины. См. рис. 8–2.

Рис. 8–2 

Дано:

ET = 12 В; R1 = 17 Ом; R2 = 100 Ом; R3 = 150 Ом.

IT =?; RT =?; PT =?

ER1 =?; ER2 =?; ER3 =?

PR1 =?; PR2 =?; PR3 =?

При вычислении всех неизвестных значений сначала надо найти полное сопротивление. После этого можно определить текущий по цепи ток. Когда известен ток, можно определить падения напряжений и выделяемую мощность.

R1 = 47 Ом; R2 = 100 Ом; R3 = 150 Ом.

RT =?

Решение:

RT = R1 + R2 + R3

RT = 47 + 100 + 150

RT = 297 Ом.

С помощью закона Ома вычислим ток:

Дано:

ET = 12 В; RT = 297 Ом

IT =?

Решение:

IT = ET/RT = 12 /297

IT = 0,040 А

Так как IT = IR1 = IR2 = IR3, падение напряжения (ЕR1) на резисторе R1 можно вычислить следующим образом:

Дано:

IR1 = 0,040 А; R1 = 47 Ом.

ER1 =?

Решение:

IR1 = ER1/R1

0,040 = ER1/47

ER1 = 1,88 В

Падение напряжения (ER2)на резисторе R2 равно

Дано:

IR2 = 0,040 А; R2 = 100 Ом.

ER2 =?

Решение:

IR2 = ER2/R2

0,040 = ER2/100

ER2 = 4 В

Падение напряжения (ER3)на резисторе R3 равно

Дано:

IR3 = 0,040 А; R3 = 150 Ом.

ER3 =?

Решение:

IR3 = ER3/R3

0,040 = ER3/150

ER3 = 6 В

Убедимся в том, что сумма отдельных падений напряжения равна полному напряжению.

Дано:

ЕТ = 12 В; ER1 = 1,88 В; ЕR2 = 4В; ЕR3 = 6 В.

Решение: