Как определить сопротивление цепи: руководство от wikiHow

В статье «Как вычислить общее сопротивление цепи — wikiHow» вы найдете пошаговую инструкцию о том, как определить общее сопротивление в электрической цепи. Узнайте, как правильно применять законы Ома и объединять сопротивления для расчетов. Научитесь определять сопротивление в различных комбинациях цепей без сложностей!

Загрузить PDF

Загрузить PDF

Элементы электрической цепи можно соединить двумя способами. Последовательное соединение подразумевает подключение элементов друг к другу, а при параллельном соединении элементы являются частью параллельных ветвей. Способ соединения резисторов определяет метод вычисления общего сопротивления цепи.

1. 

   Определите, является ли цепь последовательной. Последовательное соединение представляет собой единую цепь без каких-либо разветвлений. Резисторы или другие элементы расположены друг за другом.

2. 

   Сложите сопротивления отдельных элементов. Сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех элементов, входящих в эту цепь.[1]
   Сила тока в любых частях последовательной цепи одна и та же, поэтому сопротивления просто складываются.

   • Например, последовательная цепь состоит из трех резисторов с сопротивлениями 2 Ом, 5 Ом и 7 Ом. Общее сопротивление цепи: 2 + 5 + 7 = 14 Ом.

3. 

   Вычислите сопротивление по известной силе тока и напряжению. Если сопротивление каждого элемента цепи не известно, воспользуйтесь законом Ома: V = IR, где V – напряжение, I – сила тока, R – сопротивление. Сначала найдите силу тока и общее напряжение.

   • Сила тока в любых частях последовательной цепи одна и та же.[2]
     Поэтому можно использовать известное значение силы тока на любом участке последовательной цепи.
   • Общее напряжение равно напряжению источника тока. Оно не равно напряжению на каком-либо элементе цепи.[3]

4. 

   Подставьте известные значения в формулу, описывающую закон Ома. Перепишите формулу V = IR так, чтобы обособить сопротивление: R = V/I. Подставьте известные значения в эту формулу, чтобы вычислить общее сопротивление.

   • Например, напряжение источника тока равно 12 В, а сила тока равна 8 А. Общее сопротивление последовательной цепи: RO = 12 В / 8 А = 1,5 Ом.

   Реклама

1. 

   Определите, является ли цепь параллельной. Параллельная цепь на некотором участке разветвляется на несколько ветвей, которые затем снова соединяются. Ток течет по каждой ветви цепи.

   • Если цепь включает элементы, расположенные до или после разветвления, или если на одной ветви два и более элементов, перейдите к третьему разделу этой статьи (такая цепь является комбинированной).

2. 

   Вычислите общее сопротивление на основе сопротивления каждой ветви. Каждый резистор уменьшает силу тока, проходящего через одну ветвь, поэтому она оказывает небольшое влияние на общее сопротивление цепи. Формула для вычисления общего сопротивления: , где R1 – сопротивление первой ветви, R2 – сопротивление второй ветви и так далее до последней ветви Rn.

3. 

   Вычислите сопротивление по известной силе тока и напряжению. Сделайте это, если сопротивление каждого элемента цепи не известно.

   • В параллельной цепи напряжение на одной ветви равно общему напряжению в цепи.[4]
     Поэтому достаточно знать значение напряжение на любой ветви цепи. Общее напряжение также равно напряжению источника тока.
   • В параллельной цепи сила тока на каждой ветви разная. Поэтому необходимо знать значение общей силы тока, чтобы найти общее сопротивление.

4. 

   Подставьте известные значения в формулу закона Ома. Если известны значения общей силы тока и напряжения в цепи, общее сопротивление вычисляется по закону Ома: R = V/I.

   • Например, напряжение в параллельной цепи равно 9 В, а общая сила тока равна 3 А. Общее сопротивление: RO = 9 В / 3 А = 3 Ом.

5. 

   Поищите ветви с нулевым сопротивлением. Если у ветви параллельной цепи вообще нет сопротивления, то весь ток будет течь через такую ветвь. В этом случае общее сопротивление цепи равно 0 Ом.

   • В реальной жизни это означает, что резистор неисправен или шунтирован (замкнут); в этом случае большая сила тока может повредить другие элементы цепи.[5]

   Реклама

1. 

   Разбейте комбинированную цепь на последовательную и параллельную. Комбинированная цепь включает элементы, которые соединены как последовательно, так и параллельно. Посмотрите на схему цепи и подумайте, как разбить ее на участки с последовательным и параллельным соединением элементов. Обведите каждый участок, чтобы упростить задачу по вычислению общего сопротивления.

   • Например, цепь включает резистор, сопротивление которого равно 1 Ом, и резистор, сопротивление которого равно 1,5 Ом. За вторым резистором схема разветвляется на две параллельные ветви – одна ветвь включает резистор с сопротивлением 5 Ом, а вторая – с сопротивлением 3 Ом. Обведите две параллельные ветви, чтобы выделить их на схеме цепи.
2. 

   Найдите сопротивление параллельной цепи. Для этого воспользуйтесь формулой для вычисления общего сопротивления параллельной цепи: .

3. 

   Упростите цепь. После того как вы нашли общее сопротивление параллельной цепи, ее можно заменить одним элементом, сопротивление которого равно вычисленному значению.

   • В нашем примере избавьтесь от двух параллельных ветвей и замените их одним резистором с сопротивлением 1,875 Ом.

4. 

   Сложите сопротивления резисторов, соединенных последовательно. Заменив параллельную цепь одним элементом, вы получили последовательную цепь. Общее сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех элементов, которые включены в эту цепь.

   • После упрощения цепи она состоит из трех резисторов со следующими сопротивлениями: 1 Ом, 1,5 Ом и 1,875 Ом. Все три резистора соединены последовательно: Ом.

5. 

   Воспользуйтесь законом Ома, чтобы найти неизвестные величины. Если сопротивление каждого элемента цепи не известно, попытайтесь вычислить его. Вычислить сопротивление по известной силе тока и напряжению можно по закону Ома: R = V/I.

   Реклама

1. 

   Запомните формулы, включающие мощность. Электрическая мощность – это величина, которая характеризует скорость преобразования электроэнергии и скорость ее передачи (например, к лампочке).[6]
   Общая мощность цепи равна произведению общего напряжения на общую силу тока. Формула: P = VI.[7]

   • Запомните: чтобы вычислить общее сопротивления, нужно знать общую мощность. Значение мощности на одном элементе цепи для этих целей не подходит.

2. 

   Вычислите сопротивление по известным значениям мощности и силы тока. В этом случае можно объединить две формулы, чтобы найти сопротивление.

   • P = VI (мощность = напряжение х сила тока)
   • Закон Ома: V = IR.
   • В первую формулу вместо V подставьте произведение IR: P = (IR)I = I2R.
   • Обособьте переменную R: R = P / I2.
   • Сила тока в любых частях последовательной цепи одна и та же. Это не так в параллельной цепи.

3. 

   Вычислите сопротивление по известным значениям мощности и напряжения. В этом случае можно объединить две формулы, чтобы найти сопротивление. Учитывайте общее напряжение в цепи, которое равно напряжению источника тока.

   • P = VI
   • Перепишите закон Ома так: I = V/R
   • В первой формуле замените I на V/R: P = V(V/R) = V2/R.
   • Обособьте переменную R: R = V2/P.
   • В параллельной цепи напряжение на одной ветви равно общему напряжению в цепи. Это не так в последовательной цепи, где общее напряжение не равно напряжению на одном элементе цепи.

   Реклама

Советы

• Мощность измеряется в ваттах (Вт).
• Напряжение измеряется в вольтах (В).
• Сила тока измеряется в амперах (А) или в миллиамперах (мА). 1 мА = A = 0,001 А.
• В приведенных формулах переменная Р – это мгновенная мощность, то есть мощность в определенный момент времени. Если цепь подключена к источнику переменного тока, мощность постоянно меняется. Поэтому для цепей с источником переменного тока специалисты вычисляют среднюю мощность; для этого используется формула: PСР = VIcosθ, где cosθ – это коэффициент мощности цепи.[8]

Реклама

Похожие статьи

Об этой статье

Эту страницу просматривали 393 859 раз.

Была ли эта статья полезной?

Как правильно рассчитать вентиляцию в частном доме?

Правильный расчет вентиляции в частном доме включает в себя несколько шагов:

1. Определите количество воздуха, необходимое для комфортной жизни людей в доме. Это можно сделать с помощью специальной формулы, учитывающей количество жильцов, площадь помещений и другие факторы.

2. Рассчитайте сопротивление воздуховодов и грилей вентиляции, установленных в доме. Для этого нужно учитывать длину и диаметр воздуховодов, тип материала, из которого они сделаны, и другие факторы.

3. Выберите подходящую систему вентиляции, которая обеспечит необходимое количество воздуха и справится с сопротивлением воздуховодов и грилей. В зависимости от типа системы вентиляции (приточная, вытяжная, рекуперационная и т.д.) и ее параметров можно рассчитать требуемое количество воздуха, необходимое для обеспечения комфортной жизни.

4. Рассчитайте места установки воздуховодов и грилей вентиляции. Они должны располагаться таким образом, чтобы воздух равномерно распределялся по всему дому и обеспечивал комфортную температуру и влажность.

5. Проверьте расчеты и выбранный тип системы вентиляции с помощью специализированного программного обеспечения, которое позволяет смоделировать воздушный поток и убедиться в правильности выбора системы.

Важно учитывать, что правильный расчет вентиляции должен выполняться специалистом в этой области, чтобы обеспечить оптимальные условия для жизни в доме и избежать проблем с конденсатом, запахами и другими негативными факторами.