Reekskringvoorbeelde: Volledige insigte en algemene vrae

A reeksbaan het net een pad vir elektriese strome om deur te beweeg. In hierdie tipe stroombaan is al die verskillende stroombaankomponente in 'n enkele tak of pad van die stroombaan gekoppel.

Hierdie artikel sal verskillende basiese reeksstroombaanvoorbeelde in detail bespreek soos:

Weerstand in reeks

Gestel daar is meer as een weerstand gekoppel in 'n seriestroombaankombinasie. In 'n reekskombinasie is die resistor so gekoppel dat die terminaal van een weerstand aan die terminaal van die volgende resistor gekoppel is, wat lei tot slegs een pad vir stroom om deur te vloei.

Die waarde van weerstand neem toe met die toenemende aantal resistors in serie kombinasie. Die stroomsterkte deur elke weerstand bly konstant, waar die spanning of potensiaalval oor elke weerstand afhang van die grootte weerstand van elke weerstand.

As die resistors wat in die reeks gekoppel is van identiese waardes is, dan sal die potensiaaldaling oor individuele resistors identies wees, aangesien die stroom wat oor elke resistor vloei dieselfde is.

Die ekwivalente weerstand verteenwoordig die algehele weerstandseffek van die resistors in die reekskombinasie.

reeks stroombaan voorbeelde
Fig. Reeks kombinasie van 'n' weerstande.

Kondensators in reeks

Gestel daar is meer as een kapasitor wat op so 'n manier gekoppel is dat die terminaal van een kapasitor aan die terminaal van die volgende kapasitor gekoppel is, wat lei tot slegs een pad vir stroom om te vloei.

Die algehele kapasitansie neem af soos die aantal kapasitors in 'n reekskombinasie toeneem.

Fig. Reeks kombinasie van 'n' Kapasitors.

Aangesien die stroomsterkte deur elke kapasitor dieselfde is, sal die lading wat deur elke kapasitor gestoor word dieselfde wees ongeag die waarde van die kapasitor se kapasitansie. Terselfdertyd sal die potensiële daling oor elke kapasitor afhang van die waarde van elke kapasitor se kapasitansie.

Induktor in reeks

Veronderstel daar is meer as een induktor wat in 'n seriekombinasie gekoppel is op so 'n manier dat een terminaal van die induktor aan 'n ander terminaal van die induktor gekoppel is, wat lei tot slegs een pad vir stroom om te vloei.

Die spanning of potensiaalval oor individuele induktors is nie gelyk nie, terwyl die stroom wat deur individuele induktore vloei identies is in die reekskombinasie.

Fig. Reekskombinasie van 'n' induktor.

Die totale of ekwivalente induktansie is die som van die individuele induktansie van elke induktor wat in serie gekoppel is soos die aantal windings van spoele toeneem met die byvoeging van die induktor.

Weerstand en kapasitor in serie

Weerstand en kapasitor kan ook in 'n serie kombinasie met mekaar gekoppel word.

As daar ten minste een weerstand en een kapasitor in serie met mekaar gekoppel is, sal die resulterende stroombaan eerste-orde stroombaan wees.

die algehele belangrikheid van die RC-reekskring

Waar is Z is die algehele impedansie

R is die weerstand van die resistor

XC is die impedansie van die kapasitor

Die fasehoek van die RC-reeksbaan is

Lêer:AC RC series circuit.svg
Image Credit: "Lêer: AC RC reeks circuit.svg" by P1 speler is gemerk met CC0 1.0

In hierdie RC-reeksbaan, is die algehele spanning agteruit met stroom, die hoek tussen spanning en stroom hang af van die waarde van weerstand en die impedansie wat deur die kapasitor gegenereer word.

Weerstand en induktor in serie

Die resistor en induktor kan ook in 'n serie kombinasie met mekaar verbind word.

Wanneer daar net een weerstand en een induktor in die stroombaan is, is dit die eerste-orde RL stroombaan.

Die algehele impedansie van die RL-reeksbaan is

Waar R die weerstand van die resistor is

En XL is die impedansie wat deur die induktor gegenereer word.

Die fasehoek van die RL seriekring gelyk is aan

die algehele spanning lei tot stroom in die RL-reekskring, en die hoek tussen die spanning en stroom hang af van die waarde van die weerstand en impedansie wat deur die algehele stroombaan gegenereer word.

RLC (Weerstand, Induktor en Kapasitor) Reeks 

In 'n RLC-reeksbaan is ten minste een weerstand, een kapasitor en een induktor in serie-kombinasie met mekaar verbind.

Die stroom oor elke stroombaanelement in die reekskombinasie is dieselfde. Tog word die totale of algehele spanning oor elke komponent se spanningsgrootte verdeel, afhangende van elke komponent se elektriese eienskappe.

RLC-reeks is 'n resonansiekring wat teen 'n spesifieke frekwensie resoneer wat die resonansiefrekwensie genoem word.

As die induktorimpedansie groter is as dié van die kapasitor se impedansie, dan lei die algehele stroombaanspanning tot stroom. As die kapasitorimpedansie groter is as die impedansie van die induktor, dan vertraag die algehele stroombaanspanning stroom met 'n sekere hoek. In beide gevalle hang die hoekwaarde af van die weerstand en impedansie wat deur die induktor en kapasitor gegenereer word.

Die algehele impedansie van RLC-reekskring:

Die fasehoek van die RLC-reeksbaan is gelyk aan

LC  (induktor en kapasitor) Reeks

Suiwer induktor en kapasitor kan in 'n serie kombinasie verbind word. Daar moet ten minste een induktor en een kapasitor in hierdie kombinasie wees.

Aangesien beide die elemente in serie met mekaar verbind is, sal die stroom wat deur elke element vloei dieselfde wees, en die algehele spanning sal bloot die som van die spanningsval oor die kapasitor en die induktor wees.

Die totale (of algehele) impedansie van die stroombaan is die som van die impedansie van kapasitor en induktor in die LC (induktor en kapasitor) seriekring.

Die algehele impedansie Z = ZL+ZC

waar

dan

Lêer:Gestemde kring-animasie 3.gif
Image Credit: "Lêer:Gestemde kring-animasie 3.gif" by Chetvorno is gemerk met CC0 1.0

Spanning in reeks

Die huidige bron kan nie in 'n reeks gekombineer word nie, maar kan parallel gekombineer word aangesien die reekskombinasie van huidige bronne Kirchhoff se huidige wet oortree.

Byvoorbeeld, twee spanningsbronne is in 'n reekskombinasie gekoppel. Wanneer die spanningsbron se positiewe terminaal aan die negatiewe aansluitings van die spanningsbron gekoppel word, sal die algehele spanningskombinasie bygevoeg word.

In teenstelling, wanneer die positiewe terminaal van die spanningsbron aan die negatiewe terminaal van 'n ander spanningsbron gekoppel is, dan sal die kombinasie se algehele spanning van mekaar aftrek; dit is gebaseer op die tekenkonvensie van die spanningsbron of die rigting van die vloeiende stroom in die stroombaan.

As daar meer as een stroombron tussen twee stroombaannodusse gekoppel is, dan is die stroombron in parallelle kombinasie.

Vrae:

Hoekom koppel ons stroombaan in serie

Die seriestroombaan kan 'n kombinasie van verskillende stroombaanelemente wees soos weerstand, kapasitor, induktor, ens.

Wanneer die konstante stroom vereis word, word die reekskombinasie gebruik aangesien die stroom se grootte konsekwent bly in die reekskombinasie, wat maklik beheer of verander kan word.

Hoe verander spanning in 'n seriestroombaan

Seriestroombaan staan ​​ook bekend as 'n spanningsverdelerkring aangesien die algehele potensiële energie in alle stroombaankomponente verdeel word.

Aangesien die stroom dwarsdeur die reeksbaan konstant is, hang die waarde van spanning af van die impedansie of weerstand wat deur elke stroombaanelement wat in die reekskombinasie gekoppel is, gegenereer word. Dit is hoe die waarde van spanning verander met die elektriese eienskap van elke komponent.

Wat is die voordeel van seriestroombaan?

Daar is verskeie voordele en nadele van 'n reeksbaankombinasie, afhangend van die toepassing of waar dit gebruik word.

Die komponente wat in 'n reekskombinasie verbind is, het dieselfde grootte stroom wat daardeur vloei. Al die komponente wat in serie gekoppel is, kan aan- of afgeskakel word deur slegs een skakelaar te gebruik. Die stroombaankombinasie word nie maklik oorverhit nie, en die stroombaanontwerp is baie eenvoudig relatief tot die parallelle stroombaan.

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo