Elektrické obvody používají různé typy připojení. Hlavní jsou sériová, paralelní a smíšená schémata připojení. V prvním případě je použito několik odporů spojených v jednom řetězci jeden po druhém. To znamená, že začátek jednoho odporu je připojen ke konci druhého a začátek druhého ke konci třetího a tak dále až do libovolného počtu odporů. Síla proudu v sériovém zapojení bude stejná ve všech bodech a ve všech úsecích. Pro stanovení a porovnání dalších parametrů elektrického obvodu je třeba zvážit další typy zapojení, které mají své vlastní vlastnosti a charakteristiky.
Sériové a paralelní zapojení odporů
Jakákoli zátěž má odpor, který brání volnému toku elektrického proudu. Jeho cesta probíhá od zdroje proudu, přes vodiče až k zátěži. Pro normální tok proudu musí mít vodič dobrou vodivost a snadno odevzdávat elektrony. Toto ustanovení bude užitečné později při zvažování otázky, co je sériové připojení.
Většina elektrických obvodů používá měděné vodiče. Každý obvod obsahuje energetické přijímače – zátěže s různými odpory. Parametry připojení je nejlepší zvážit na příkladu obvodu externího zdroje proudu sestávajícího ze tří rezistorů R1, R2, R3. Sériové připojení zahrnuje alternativní začlenění těchto prvků do uzavřeného obvodu. To znamená, že začátek R1 je připojen ke konci R2 a začátek R2 je připojen ke konci R3 a tak dále. V takovém řetězci může být libovolný počet rezistorů. Tyto symboly používají ve výpočtech sériové a paralelní připojení.
Síla proudu ve všech úsecích bude stejná: I = I1 = I2 = I3 a celkový odpor obvodu bude součtem odporů všech zátěží: R = R1 + R2 + R3. Zbývá jen určit, jaké bude napětí v sériovém zapojení. Podle Ohmova zákona představuje napětí proud a odpor: U = IR. Z toho vyplývá, že napětí na zdroji proudu se bude rovnat součtu napětí na každé zátěži, protože proud je všude stejný: U = U1 + U2 + U3.
Při konstantní hodnotě napětí bude proud v sériovém zapojení záviset na odporu obvodu. Pokud se tedy odpor změní alespoň na jedné ze zátěží, změní se odpor v celém obvodu. Kromě toho se změní proud a napětí napříč každou zátěží. Hlavní nevýhodou sériového zapojení je zastavení provozu všech prvků obvodu, pokud i jeden z nich selže.
Při použití paralelního zapojení se získá úplně jiné proudové, napěťové a odporové charakteristiky. V tomto případě jsou začátky a konce zátěží spojeny ve dvou společných bodech. Dochází k jakémusi rozvětvení proudu, což vede ke snížení celkového odporu a zvýšení celkové vodivosti elektrického obvodu.
K zobrazení těchto vlastností je opět potřeba Ohmův zákon. V tomto případě bude síla proudu v paralelním zapojení a jeho vzorec vypadat takto: I = U/R. Při paralelním zapojení n-tého počtu stejných rezistorů tedy bude celkový odpor obvodu nkrát menší než kterýkoli z nich: Rtotal = R/n. To ukazuje na nepřímo úměrné rozložení proudů v zátěžích vzhledem k odporům těchto zátěží. To znamená, že se zvýšením paralelně připojených odporů se proudová síla v nich úměrně sníží. Ve formě vzorců jsou všechny charakteristiky zobrazeny následovně: proud – I = I1 + I2 + I3, napětí – U = U1 = U2 = U3, odpor – 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1 /R3.
Při konstantním napětí mezi prvky jsou proudy v těchto rezistorech na sobě nezávislé. Pokud je jeden nebo více rezistorů z obvodu vypnuto, neovlivní to činnost ostatních zařízení, která zůstanou zapnutá. Tento faktor je hlavní výhodou paralelního zapojení elektrických spotřebičů.
Obvody obvykle nevyužívají pouze sériové a paralelní zapojení odporů, ale využívají je v kombinované formě známé jako smíšené zapojení. Pro výpočet charakteristik takových obvodů se používají vzorce obou možností. Všechny výpočty jsou rozděleny do více etap, kdy se nejprve určí parametry jednotlivých úseků, poté se sečtou a získá se celkový výsledek.
Zákony sériového a paralelního zapojení vodičů
Základním zákonem používaným při výpočtech různých typů zapojení je Ohmův zákon. Jeho hlavní polohou je přítomnost síly proudu v části obvodu, která je přímo úměrná napětí a nepřímo úměrná odporu v této části. Ve formě vzorce vypadá tento zákon takto: I = U/R. Slouží jako základ pro provádění výpočtů elektrických obvodů zapojených sériově nebo paralelně. Pořadí výpočtů a závislost všech parametrů na Ohmově zákoně jsou přehledně znázorněny na obrázku. Odtud je odvozen vzorec pro sériové zapojení.
Složitější výpočty zahrnující jiné veličiny vyžadují použití Kirchhoffova pravidla. Jeho hlavní pozice je, že několik sériově zapojených zdrojů proudu bude mít elektromotorickou sílu (EMF), která je algebraickým součtem EMF každého z nich. Celkový odpor těchto baterií bude součtem odporů každé baterie. Pokud je paralelně zapojen n-tý počet zdrojů se stejným EMF a vnitřními odpory, pak se celkové množství EMF bude rovnat EMF u kteréhokoli ze zdrojů. Hodnota vnitřního odporu bude rв = r/n. Tato ustanovení jsou relevantní nejen pro proudové zdroje, ale i pro vodiče, včetně vzorce pro paralelní připojení vodičů.
V případě, že EMF zdrojů bude mít různé hodnoty, použijí se další Kirchhoffova pravidla pro výpočet síly proudu v různých částech obvodu.
Když jsou elektrická zařízení zapojena do série, celkový odpor v obvodu je zvyšuje a rovná se součtu hodnot odporu každého jednotlivého zařízení. Tak způsob, celkové napětí v obvodu je také zvyšuje, což vede k poklesu celkového výkonu v souladu se zákonem zachování energie.
Jak je distribuován výkon v sériovém zapojení
Moc v řetězci, skládající se ze sériově zapojených zápletky, je rozdělena mezi každý prvek s přihlédnutím k jejich vlastnímu odporu. To je, výkon každého prvku v obvodu se rovná součinu proudu a odporu prvku: P = I^2 * R.
Co se změní se sériovým připojením?
Při zapojování zařízení do série bude proud v celém rozsahu stejný řetězy, zatímco napětí na každém zařízení bude vypočítáno podle jeho odporu. To znamenáže celkové napětí v obvodu se rovná součtu napětí na koncích každého zařízení.
Co se zvyšuje se sériovým připojením
Při sériovém zapojení elementy, napětí obvodu zvyšuje, při zachování proudu na stejné úrovni. V některých to může být užitečné případy, například, při postupném připojování baterií ke zvýšení napětí.
Jaký je výkon celého obvodu při sériovém zapojení?
Výkon celého obvodu v případě sériového zapojení prvků lze vypočítat pomocí vzorce: P = I^2 * R, kde P je síla (in wattů), I—síla proudu (in ampérech), R-odpor (in Omaha). Síla proudu v obvodu, když jsou prvky zapojeny do série, bude stejný, takže jeho hodnotu lze převzít z jakéhokoli prvku řetězce.
Další doporučení a závěry
- na design a provozu elektrických zařízení, je nutné vzít v úvahu odpor každého prvku a předem vypočítat parametry řetězy, vyhnout se přetížení a neefektivní využívání energie.
- Sériové připojení může být užitečné v mnoha přílohy, napříkladse zvyšujícím se napětím v bateriích systémy nebo při připojení zařízení s různými odpor, tak způsobrovnoměrně rozdělte energii mezi ně.
- Při zapojování zařízení do série musíte ujisti seže mohou pracovat zároveň Napětí, jinak může dojít k poškození zařízení nebo zranění uživatelů.
- Měli byste dbát na kvalitu dráty a kontakty v řetězci, vyhnout se přehřátí a další проблемspojené s nedostatečnou účinností přenosu elektrické energie.
- Výpočty a navrhování elektrických obvodů by mělo být svěřeno zkušeným odborníkům s příslušnými vzdělání a zkušenosti v této oblasti.
Jakou lampu vybrat pro želvu
Pro udržení požadované teploty v teráriu želvy můžete použít žárovku. Pro malá a středně velká akvária jsou vhodné výbojky o výkonu 40-60W, pro větší akvária jsou potřeba výbojky 75W a vyšší. Jsou levné a široce používané k udržení želvy během dne v teple. Žárovka by měla hořet celý den, včetně noci. To je nutné pro udržení tepla v teráriu, aby želva neměla zdravotní problémy. Navíc je třeba vzít v úvahu, že želvy vyžadují ultrafialové světlo, které podporuje tvorbu vitaminu D a je nezbytné pro normální vývoj kostí. Před zakoupením lampy byste se proto měli poradit s veterinářem, abyste vybrali nejlepší možnost osvětlení.
Která lampa je lepší LED nebo úsporná?
Moderní LED žárovky jsou výhodnější volbou než energeticky úsporné. Za prvé, spotřebovávají mnohem méně elektřiny, takže výrazně snižují vaše účty za elektřinu. Za druhé, mají delší životnost a nevyžadují výměnu lampy. Světlo z LED lamp je jasné a rovnoměrné a je také stmívatelné, což vám umožní vytvořit jakoukoli náladu v místnosti. Navíc neobsahují nebezpečné látky, jako je rtuť, která je přítomna v úsporných zářivkách. Ačkoli LED žárovky obvykle stojí více, jsou z dlouhodobého hlediska ekonomičtější volbou díky nízké spotřebě energie a odolnosti.
Jaká barevná lampa je pro sazenice nejlepší?
Optimální barvy lampy pro sazenice rostlin jsou modrá a fialová. Tyto barvy přispívají k redukci nových buněk a aktivují procesy fotosyntézy v rostlinách. Modré spektrum činí stonku rostliny hustší a pomáhá jí dosáhnout její typické velikosti. Nezapomínejte však ani na další květiny, které jsou také důležité pro růst rostlin. Červené spektrum například zvyšuje produkci botanické energie, což podporuje růst kořenů a listů. Kombinace různých barev spektra v lampě pomůže vytvořit optimálnější podmínky pro růst rostlin v období sazenic. Je důležité si uvědomit, že každý rostlinný druh může preferovat jedinečný soubor květin, takže je nutné experimentovat, abychom našli ideální podmínky pro každý jednotlivý druh.
Jaké žárovky jsou ve světlometech Ford Focus 2
Ford Focus 2 je vybaven dvěma typy žárovek – C5W a W5W. Žárovky C5W mají výkon 5 W a pracují při napětí 12 V. Mají rozměry SV8,5 a 11×35 mm. Tyto žárovky se používají pro koncová světla, osvětlení SPZ a světla pro denní svícení.
Žárovky W5W mají také výkon 5 W a pracují na 12 V. Jsou o velikosti T10 a 12×27 mm. Tyto žárovky slouží k osvětlení předních světlometů a také osvětlení interiéru vozu. Upozorňujeme, že typy žárovek se mohou lišit v závislosti na úpravě vozidla, roku výroby a možnosti výbavy. Při výběru žárovek se doporučuje postupovat podle pokynů nebo se poradit s prodejcem v obchodě s autodoplňky.
Když jsou ohřívače zapojeny do série, odpor každého z nich se sčítá a tvoří celkový odpor obvodu. Napětí na ohřívač se vypočítá vydělením celkového napětí počtem ohřívačů. Pokud mají ohřívače stejný odpor, bude i výkon každého z nich stejný. Celkový výkon se však snižuje v souladu s poklesem napětí na každém jednotlivém ohřívači. Čím více ohřívačů je zapojeno do série, tím nižší je celkový výkon okruhu. To je způsobeno ztrátou energie k překonání odporu drátu a každého ohřívače jednotlivě. Při návrhu topného nebo teplovodního systému je proto třeba počítat s tím, že sériové zapojení topidel snižuje jejich účinnost a vyžaduje vyšší výkon pro dosažení požadovaného tepla.
