כיצד לפתור מעגלים מקבילים?
כדי לפתור מעגלים מקבילים, תצטרך לדעת שלמעגלים מקבילים יש שני ענפים או יותר שכולם מובילים מנקודה A לנקודה B. אם ברצונך לפתור את הזרם הכולל, השתמש במשוואה IT = I1 + I2 + I3 במקום בו ה- IT נמצא הזרם הכולל, ו- I1 עד I3 הם הזרמים בכל ענף. אם ברצונך לפתור התנגדות מוחלטת, פשוט השתמש במשוואה 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3, כאשר "R" שווה לצד ימין. המתח של המעגל זהה מכל הצדדים ותוכלו להשתמש בחוק אוהם, או V = IR, כדי למצוא ערכים חסרים. כדי לראות דוגמאות לפתרון משוואות אלה, גלול מטה.
רוב הבעיות הכרוכות במעגלים מקבילים יבקשו מכם לזהות את המתח הכולל, ההתנגדות או הזרם על פני המעגל (נקודה A עד נקודה B).
פתרון מעגלים מקבילים הוא תהליך קל ברגע שאתה מכיר את הנוסחאות והעקרונות הבסיסיים. כששני נגדים או יותר מחוברים זה לצד זה הזרם יכול "לבחור" את נתיבו (באותה צורה בה מכוניות נוטות להחליף נתיב ולנסוע זו לצד זו כאשר דרך אחת בנתיב מתפצלת לשני נתיבים מקבילים). לאחר קריאת שלבים אלה, אתה אמור להיות מסוגל למצוא את המתח, הזרם והתנגדות בין שני נגדים או יותר במקביל.
- התנגדות כוללת R T לנגדים במקביל: 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 +...
- המתח תמיד זהה בין הענפים: V T = V 1 = V 2 = V 3 =...
- סה"כ זרם I T = I 1 + I 2 + I 3 +...
- חוק אוהם: V = IR
חלק 1 מתוך 3: מבוא למעגלים מקבילים
- 1זהה מעגלים מקבילים. במעגל מקביל יש שני ענפים או יותר שכולם מובילים מנקודה A לנקודה B. זרם אלקטרונים יחיד מתחלק לזרום דרך ענפים מרובים, ואז מתמזג חזרה לזרם אחד בצד השני. רוב הבעיות הכרוכות במעגלים מקבילים יבקשו מכם לזהות את המתח הכולל, ההתנגדות או הזרם על פני המעגל (נקודה A עד נקודה B).
- רכיבים "מחוברים במקביל" ממוקמים כל אחד על ענף נפרד.
- 2להבין זרם והתנגדות במעגלים מקבילים. דמיין כביש מהיר עם מספר נתיבים, ותאי אגרה בכל נתיב מאטים את התנועה. בניית נתיב חדש נותנת למכוניות דרך נוספת, כך שהיא תמיד תאיץ את התנועה למרות שאתה מוסיף גם תא אגרה חדש. באופן דומה, הוספת ענף חדש למעגל מקביל נותנת לזרם דרך נוספת לקחת. לא משנה כמה התנגדות יש לסניף החדש, ההתנגדות הכוללת של המעגל תפחת, והזרם הכולל של המעגל יגדל.
- 3
- 4לפתור התנגדות מוחלטת. כדי למצוא התנגדות מוחלטת R T על פני המעגל, פתר אותה במשוואה 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 +... כאשר כל R בצד ימין מייצג את התנגדות בענף אחד של המעגל.
- לדוגמה, במעגל יש שני נגדים במקביל, כל אחד עם התנגדות 4Ω. 1 / R T = 1 / 4Ω + 1 / 4Ω → 1 / R T = 1 / 2Ω → R T = 2Ω. במילים אחרות, שני ענפים בעלי עמידות שווה קלים לעבור כפול בדיוק כמו ענף אחד בלבד.
- אם לענף אחד אין התנגדות (0Ω), כל הזרם עובר דרך אותו ענף. ההתנגדות הכוללת היא 0.
- 5זכרו מה המתח המתאר. מתח הוא ההבדל בפוטנציאל החשמלי בין שתי נקודות. מכיוון שאתה משווה שתי נקודות, ולא בוחן נתיב תנועה, המתח יישאר זהה ולא משנה באיזה ענף אתה מסתכל. V T = V 1 = V 2 = V 3 =...
- 6מצא ערכים חסרים לפי חוק אוהם. חוק אוהם מתאר את הקשר בין מתח V, זרם I והתנגדות R: V = IR. אם אתה מכיר שניים מהערכים האלה, השתמש בנוסחה זו כדי לפתור את השלישי.
- ודא שכל ערך מתייחס לאותו חלק במעגל. אתה יכול להשתמש בחוק אוהם כדי לבחון את המעגל הכולל (V = I T R T) או ענף יחיד (V = I 1 R 1).
כיצד אוכל למצוא את הזרם במעגל מקביל עם מקור זרם ונגדים בלבד?
חלק 2 מתוך 3: מעגל לדוגמא
- 1ערוך תרשים כדי לעקוב אחר העבודה שלך. אם יש לך מעגל מקביל עם מספר ערכים לא ידועים, תרשים יעזור לך לארגן את המידע שלך. להלן תרשים דוגמה למעגל בעל שלושה ענפים מקבילים. שים לב שלעתים קרובות מכונים בסניפים R ואחריהם מספר מנוי.
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו וולט
אני אמפר
ר אוהם
- 2מלא את כל המידע שמסרה הבעיה. לדוגמא שלנו, נשתמש במעגל המופעל על ידי סוללת 12 וולט. למעגל שלושה ענפים מקבילים, עם התנגדות 2Ω, 4Ω ו- 9Ω. הוסף מידע זה לתרשים שלך:
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו 12
וולט
אני אמפר
ר 2
4
9
אוהם
- 3העתק את ערך המתח לכל ענף. זכרו שהמתח בכל המעגל שווה למתח בכל ענף של מעגל מקביל.
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו 12
12
12
12
וולט
אני אמפר
ר אוהם
- 4השתמש בחוק אוהם כדי למצוא את הזרם בכל ענף. כל עמודה בתרשים כוללת מתח, זרם והתנגדות. זה אומר שתמיד תוכל לפתור ערך חסר כל עוד יש לך את שני הערכים האחרים באותה עמודה. אם אתה זקוק לתזכורת, חוק אוהם הוא V = IR. הערך החסר הוא עדכני בדוגמה שלנו, כך שנוכל לסדר מחדש את זה כ- I = V / R
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו וולט
אני 11 = 6
10,5 = 3
10,22 = ~ 1,33
אמפר
ר אוהם
- 5לפתור את הזרם הכולל. זהו ערך קל למצוא, שכן הזרם הכולל שווה לסכום הזרמים בכל ענף.
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו וולט
אני 6 + 3 + 1,33 = 10,33
אמפר
ר אוהם
- 6לפתור התנגדות מוחלטת. אתה יכול למצוא זאת בשתי דרכים שונות. אתה יכול להשתמש בשורת ההתנגדות כדי לחשב אותה באמצעות הנוסחה 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3. עם זאת, לעתים קרובות קל יותר לפתור זאת באמצעות חוק אוהם וערכי ה- V ו- I הכוללים. כאשר פותרים להתנגדות, סדר מחדש את חוק אוהם כ- R = V / I
R 1 R 2 R 3 סך הכל יחידות ו וולט
אני אמפר
ר 12 / 10,33 = ~ 1,17
אוהם
כדי למצוא התנגדות מוחלטת RT על פני המעגל, פתר אותה במשוואה 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +.
חלק 3 מתוך 3: חישובים נוספים
- 1חשב כוח. כמו בכל מעגל, הספק P = IV. אם פתרת כוח לאורך כל אחד מהענפים, ההספק הכולל P T שווה לסכום של כל ערכי כוח הענף (P 1 + P 2 + P 3 +...).
- 2מצא התנגדות מוחלטת למעגל דו-ענפי. אם ישנם שני נגדים בדיוק במקביל, תוכלו לפשט את המשוואה למשוואת "מוצר על סך":
- R T = R 1 R 2 / (R 1 + R 2)
- 3מצא התנגדות מוחלטת כאשר כל הנגדים זהים. אם לכל נגן במקביל יש ערך התנגדות זהה, המשוואה הופכת להרבה יותר פשוטה. R T = R 1 / N, כאשר N הוא מספר הנגדים.
- לדוגמא, שני נגדים זהים במקביל מספקים 0,5 ההתנגדות הכוללת של נגד אחד בלבד. שמונה נגדים זהים מספקים 0,13 מכלל ההתנגדות.
- 4חישוב זרמי הענף ללא מתח. משוואה זו, הנקראת כלל המחלק הנוכחי של קירכהוף, מאפשרת לך לפתור זרמי ענף בודדים גם אם אינך יודע את מתח המעגל. יהיה עליך לדעת את ההתנגדות של כל ענף ואת הזרם הכולל של המעגל:
- שני נגדים במקביל: I 1 = I T R 2 / (R 1 + R 2)
- יותר משני נגדים במקביל: כדי לפתור את I 1, מצא את ההתנגדות המשולבת של כל הנגדים מלבד R 1. זכור להשתמש בנוסחה של נגדים במקביל. עכשיו השתמש במשוואה בערך, החלף את R 2 בתשובה שלך.
האם תוכל להמחיש כיצד למצוא מתח וזרם כאשר ניתנת לך התנגדות רק בשלושה ענפים של מעגל מקביל?
- אם פותרים מעגלים מקבילים מסדרה, פתרו תחילה את החלקים המקבילים. ואז אתה נשאר עם מעגל סדרה הרבה יותר קל.
- ייתכן שלימדו את חוק אוהם כ- E = IR או V = AR. אלה רק סימנים שונים, כלומר אותו הדבר.
- במעגל מקביל אותו מתח מוחל על כל הנגדים.
- התנגדות מוחלטת מכונה גם "התנגדות מקבילה".
- אם אין לך מחשבון, מציאת ההתנגדות הכוללת מ R 1, R 2 וכו 'יכולה להיות קשה עבור מעגלים מסוימים. במקום זאת, השתמש בחוק אוהם כדי למצוא את הזרם בכל ענף
שאלות ותשובות
- כיצד אוכל להשתמש במומטר אוהם?ייתכן שתמצא מאמר מדריך זה מועיל: כיצד להשתמש במד ohmmeter.
- כיצד אוכל למצוא את ההספק הכולל במתח הנוכחי?מצא את ההספק הכולל במעגל כלשהו: pt = p1 + p2 + p3 +,,, + pn. במונחים של מתח וזרם, באמצעות נוסחה זו: p = vi (או) p = i * i * r (או) p = v * v * r.
- שלושה נגדים A, B ו- C מחוברים במקביל ולוקחים בסך הכל 7,9 אמפר. נגד A לוקח 2,5 אמפר ויש לו התנגדות של 48 אוהם. הזרם דרך B גדול פי שניים מזה של C. כיצד אוכל לחשב את זרמי הנגדים B ו- C?גרע 2,5 מ- 7,9, וחלק את התוצאה ב- 3. התוצאה היא הזרם של C. הכפל זאת ב -2 כדי למצוא את הזרם של B.
- מה קורה במעגל מקביל?במעגל מקביל, הזרם מתחלק בין הענפים המקבילים באופן שתוצר הזרם וההתנגדות של כל ענף יהפכו להיות זהים. סכום הזרם בכל ענף שווה לזרם הכולל של המעגל.
- מה אם יש לו התנגדות של 5 עד 6? איך אוכל לפתור את זה?ההתנגדות למעגלים מקבילים מחושבת על פי הנוסחה: 1 / Req = 1 / R1 + 1 / R2.
- האם תוכל להמחיש כיצד למצוא מתח וזרם כאשר ניתנת לך התנגדות רק בשלושה ענפים של מעגל מקביל?לא ניתן למצוא את המתח והזרם כאשר נותנים לך רק התנגדויות. אם הייתה סוללה (מתח כולל של המערכת) במעגל, תוכל לפתור את הכמות החסרה ב- V = I R.
שאלות ללא מענה
- כיצד אוכל למצוא את הזרם במעגל מקביל עם מקור זרם ונגדים בלבד?
תגובות (7)
- אני ממש אוהב את זה!
- הכיתה העריכה את האיורים הקלים לצפייה. כמו כן, האנלוגיה לרכב / אגרה מעולה, בדיוק כמו שאני מדמיין!
- הייתי הרוס, מכיוון שלא יכולתי להיזכר באיזה זרם נמדד. ואז ראיתי את המאמר שלך והכל בסדר עם העולם.
- היכרות נהדרת למעגלים מקבילים! הסביר בפשטות רבה.
- אני תלמיד תיכון שמתקשה עם מעגלים מקבילים, אבל עכשיו אני מבין את זה.
- התמונות הופכות אותו למפורש מאוד וההסבר שאחריו מקל על ההבנה.
- תודה.:) עשית את חיי פחות מסובכים.
