luokat: Esitetyt artikkelit » Aloittelijat
Katselukuvien lukumäärä: 36393
Kommentit artikkeliin: 0

Menetelmät sähköenergian vastaanottimien kytkemiseksi

 

Menetelmät sähköenergian vastaanottimien kytkemiseksiKun useita tehovastaanottimia sisällytetään samanaikaisesti samaan verkkoon, näitä vastaanottimia voidaan helposti pitää yksinkertaisesti yhden piirin osina, jokaisella on oma resistanssi.

Joissain tapauksissa tämä lähestymistapa osoittautuu varsin hyväksyttäväksi: hehkulamput, sähkölämmittimet jne. - voidaan nähdä vastuksina. Toisin sanoen laitteet voidaan korvata niiden vastuksella, ja piirin parametrit on helppo laskea.

Tehovastaanottimien kytkentätapa voi olla yksi seuraavista: sarja-, rinnakkais- tai sekatyyppinen yhteys.


Sarjayhteys

Sipulien sarjakytkentä

Kun useita vastaanottimia (vastuksia) on kytketty sarjapiiriin, ts. Ensimmäisen toinen lähtö on kytketty toisen ensimmäiseen ulostuloon, toisen toinen lähtö on kytketty kolmannen ensimmäiseen ulostuloon, kolmannen toinen ulostulo neljännen ensimmäisen ulostuloon jne., Kun tällainen piiri kytketään virtalähde, virtapiirin kaikkien elementtien läpi virtaan saman suuruisena. Tämä ajatus selitetään kuvassa.

Sarjan kytkentäkaavio

Korvaamalla laitteet niiden vastuksilla muuntamme kuvan piiriksi, sitten sarjaan kytketyt vastukset R1 - R4 saavat kukin tietyt jännitteet, jotka yhteensä antavat EMF-arvon virtalähteen navoissa. Yksinkertaisuuden vuoksi jäljempänä kuvataan lähde galvaanisen kennon muodossa.

Jännitteen lasku virran kautta ja vastuksen kautta saadaan lauseke vastaanottimien sarjapiirin vastaavalle resistanssille: vastuksien sarjayhteyden kokonaisvastus on aina yhtä suuri kuin kaikkien tämän piirin muodostavien vastusten algebran summa. Ja koska jokaisessa piirin osassa olevat jännitteet löytyvät Ohmin laista (U = I * R, U1 = I * R1, U2 = I * R2 jne.) Ja E = U, niin piirillemme saadaan:

Jännite virtalähteen navoissa on yhtä suuri kuin jännitehäviöiden summa jokaisessa sarjaan kytketyssä vastaanottimessa, jotka muodostavat piirin.

Koska virta virtaa koko saman arvon piirin läpi, on kohtuullista sanoa, että sarjaan kytkettyjen vastaanottimien (vastukset) jännitteet ovat suhteessa vastuisiin. Ja mitä suurempi vastus, sitä suurempi jännite vastaanottimeen kohdistuu.

Vastuksien sarjakytkennän suhteen n kappaleena, joilla on samat vastukset Rk, koko piirin ekvivalentti kokonaisvastus on n kertaa suurempi kuin kukin näistä vastuksista: R = n * Rk. Vastaavasti jokaiselle piirivastukselle kohdistetut jännitteet ovat keskenään yhtä suuret ja ovat n kertaa pienemmät kuin koko piiriin kohdistettu jännite: Uk = U / n.

Sähköpiiri

Seuraavat ominaisuudet ovat ominaisia ​​tehovastaanottimien sarjakytkennille: Jos muutat jonkin piirivastaanottimen vastusta, niin muiden piirivastaanottimien jännitteet muuttuvat; kun yksi vastaanottimista rikkoutuu, virta pysähtyy koko piirissä, kaikissa muissa vastaanottimissa.

Näiden ominaisuuksien takia sarjakytkentä on harvinaista ja sitä käytetään vain silloin, kun verkkojännite on suurempi kuin vastaanottimien nimellisjännite, vaihtoehtojen puuttuessa.

Esimerkiksi 220 voltin jännitteellä voit antaa virran kahdelle sarjaan kytketylle samantehoiselle lampulle, joista kukin on suunniteltu 110 voltin jännitteelle. Jos näillä samassa nimellisjännitteessä olevilla lampuilla on eri nimellisteho, yksi niistä ylikuormittuu ja todennäköisesti sammuu heti.



Rinnakkaisliitäntä

Vastaanottimien rinnankytkentä

Vastaanottimien rinnakkaisliitäntä käsittää kunkin sisällyttämisen sähköpiirin pisteparin väliin siten, että ne muodostavat yhdensuuntaiset haarat, joista kukin saa lähteen jännitteen. Selvyyden vuoksi korvaamme jälleen vastaanottimet niiden sähköisillä vastuksilla saadakseen piiri, jonka mukaan parametrien laskeminen on kätevää.

Vastaanottimen rinnankytkentä

Kuten jo mainittiin, rinnakkaisliitännän tapauksessa jokaisella vastuksella on sama jännite. Ja Ohmin lain mukaisesti meillä on: I1 = U / R1, I2 = U / R2, I3 = U / R3.

Tässä olen lähdevirta. Tämän piirin ensimmäinen Kirchhoff-laki antaa meille mahdollisuuden kirjoittaa virran lauseke haarautumattomaan osaan: I = I1 + I2 + I3.

Näin ollen kokonaisvastus piirielementtien rinnakkaiselle kytkemiselle toisiinsa saadaan kaavasta:

Vastuksen vastavuoroisuutta kutsutaan johtavuudeksi G, ja myös piirin johtavuuden kaava, joka koostuu useista rinnan kytketyistä elementeistä, voidaan kirjoittaa: G = G1 + G2 + G3. Piirin johtokyky sitä muodostavien vastuksien rinnakkaisliitännän tapauksessa on yhtä suuri kuin näiden vastuksien johtavuuksien algebrallinen summa. Siksi, kun rinnakkaiset vastaanottimet (vastukset) lisätään piiriin, piirin kokonaisvastus vähenee ja kokonaisjohtavuus kasvaa vastaavasti.

Rinnakkain kytketyistä vastaanottimista koostuvan piirin virrat jakautuvat keskenään suorassa suhteessa niiden johtavuuteen, toisin sanoen käänteisesti verrannollisena niiden vastuksiin. Täällä voimme antaa analogian hydrauliikasta, jossa veden virtaus jakautuu putkien läpi niiden osien mukaisesti, niin suurempi osa on samanlainen kuin alempi vastus eli suurempi johtavuus.

Jos piiri koostuu useasta (n) samanlaisesta vastuksesta, jotka on kytketty rinnan, silloin piirin kokonaisvastus on n kertaa pienempi kuin yhden vastuksen vastus, ja jokaisen vastuksen läpi kulkeva virta on n kertaa pienempi kuin kokonaisvirta: R = R1 / n; I1 = I / n.

Piirille, joka koostuu virtalähteeseen kytketyistä rinnakkain kytketyistä vastaanottimista, on tunnusomaista, että jokainen vastaanottimesta saa virtalähteen virran.

Ihanteellisen sähkölähteen osalta toteamus on totta: kun kytketään tai katkaistaan ​​vastuksia lähteen suuntaan, jäljellä olevien kytkettyjen vastuksien virrat eivät muutu, ts. Jos yksi tai useampi rinnakkaispiirin vastaanotin epäonnistuu, loput toimivat edelleen samassa tilassa.

Näistä ominaisuuksista johtuen rinnakkaisyhteydellä on huomattava etu verrattuna sarjaporttiin, ja tästä syystä se on rinnakkaisliitäntä, joka on yleisin sähköverkoissa. Esimerkiksi kaikki kodimme sähkölaitteet on suunniteltu kytkettäviksi kotitalousverkkoon rinnakkain, ja jos irrotat sen, se ei vahingoita muita.

Kodin sähkölaitteet kytketty rinnakkain

Sarja- ja rinnakkaispiirien vertailu

Sarjapiiri
Rinnakkaispiiri
1. Virta on sama kaikissa piirin elementeissä.
1. Jännite on sama haarakiinnikkeissä.
2. Jännitteen pudotus kunkin vastuksen napojen yli on yhtä suuriIR.
2. Virta jokaisessa haarassa on yhtä suuri kuin U / R
3. Piiriin käytetty jännite on yhtä suuri kuin jännitehäviöiden summa.
3. Kokonaispiirin virta on yhtä suuri kuin haaravirtojen summa.
4. Aukko piirin yhdessä pisteessä aiheuttaa sen, että virta lakkaa virtaamasta koko piirissä.
4. Yhden haaran katkeaminen ei estä sen läpikulkua virta lopussa oksat.

Sekoitettu yhdiste

Vastaanottimien sekoitetulla liitolla tarkoitetaan tällaista yhteyttä, kun osa tai useampi niistä on kytketty sarjaan ja toinen osa tai useita rinnakkain. Lisäksi koko ketju voidaan muodostaa tällaisten osien erilaisista yhdisteistä keskenään. Mieti esimerkiksi järjestelmää:

Sekoitettu yhdiste

Kolme sarjaan kytkettyä vastusta on kytketty virtalähteeseen, kaksi muuta on kytketty yhdensuuntaisesti yhden kanssa ja kolmas on kytketty samanaikaisesti koko piirin kanssa.Piirin impedanssin löytämiseksi ne käyvät läpi peräkkäisiä muunnoksia: monimutkainen piiri johdetaan peräkkäin yksinkertaiseen muotoon, joka laskee peräkkäin kunkin linkin resistanssin, ja siten saadaan vastaava kokonaisvastus.

Esimerkiksi. Ensin todetaan kahden sarjaan kytketyn vastuksen R4 ja R5 kokonaisvastus, sitten niiden rinnakkaisliitännän vastus R2: n kanssa, sitten ne lisätään saatuun arvoon R1 ja R3 ja sitten lasketaan koko piirin, mukaan lukien rinnakkainen haara R6, vastusarvo.

Käytännössä käytetään erilaisia ​​menetelmiä tehovastaanottimien kytkemiseksi eri tarkoituksiin tiettyjen tehtävien ratkaisemiseksi. Esimerkiksi sekoitettu yhdiste voidaan löytää pehmeistä varauspiireistä. elektrolyyttikondensaattorit voimakkaissa teholähteissä, joissa kuorma (kondensaattorit diodisillan jälkeen) vastaanottaa ensin tehoa sarjassa vastuksen kautta, sitten vastus siltataan relekoskettimilla ja kuorma kytketään diodisiltaan rinnan.

Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com:

  • Jännitteenjakaja vastuksille, kondensaattoreille ja induktoreille
  • Akun kytkentäkaaviot
  • Rinnakkais-, sarja- ja lamppujen kytkentä jokapäiväiseen elämään
  • Vastuksen teho: merkintä kaaviossa, kuinka lisätä mitä tehdä, jos ...
  • Tietoja vastuksista aloittelijoille, jotka tekevät elektroniikkaa

  •