Nasıl Ekvivalent Direnç Hesaplanır

Electrical4u

Alan: Əsas Elektrik

China

Nədir Ekvivalent Rezistans?

Ekvivalent rezistans tamamlayıcı və ya bir hissəsinin paralel və ya ardıcıl şəkildə ölçülən cəmi rezistansa təyin edilir. Ekvivalent rezistans iki terminal və ya şəbəkənin nodları arasında təyin olunur. Ekvivalent rezistans mürəkkəb gələ bilər, amma bu sadəcə “cəmi rezistan” demək üçün texniki bir yoldur.

Şəbəkənin ekvivalent rezistansında, bir qədər rezistor bütün şəbəkəni əvəz edə bilər ki, beləliklə, müəyyən tətbiq olunan voltaj və ya ekvivalent cari şəbəkə kimi istifadə edildikdə oxşar olaraq alına bilər.

Bir şəbəkədə bir neçə şəbəkə komponenti varsa, tam şəbəkənin və ya yalnız şəbəkənin bir hissəsinin ümumi effektiv rezistansını hesablamaq üçün bir yol olmalıdır.

Bir-birini bərabər olan rezistans nə olduğunu müzakirə etməzdən əvvəl, rezistansı təsvir edə bilərik. Rezistans, cihazın vəya materialın elektrik akımının onun içində hərəkəti nə qədər qarşılaşdıracağını ölçür. Bu, cari ilə inversiya bağıntıdadır, daha yüksək rezistans deməkdir ki, azalan cari axını; azalan rezistans isə yüksək cari axını deməkdir.

Nasıl Ekvivalent Rezistans Tapılır

Ekvivalent rezistans, şəbəkədəki bütün rezistorların ümumi təsirini təmsil edir. Ekvivalent rezistans, ardıcıl və ya paralel şəbəkədə ölçülə bilər.

Rezistor iki bağlantı noktasına sahiptir ve akım bu noktalardan girer ve çıkar. Bu pasif cihazlar elektriği kullanır. Toplam direnç artırmak için rezistörler seri olarak bağlanmalıdır ve direnç azaltmak için rezistörler paralel olarak bağlanmalıdır.

Paralel Devrede Eşdeğer Direnç

Paralel devre, unsurların farklı dallara bağlı olduğu bir devredir. Paralel devrede, her paralel dal için gerilim düşümü aynıdır. Her dalda toplam akım, dallar dışındaki akıma eşittir.

Devrenin eşdeğer direnci, tek bir rezistörün devredeki rezistör setinin toplam etkisini eşitlemek için gerektirdiği direnç miktarıdır. Paralel devreler için, paralel devrenin eşdeğer direnci şu şekilde verilir

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + …. + \frac{1}{R_n} \end{align*}$

burada $R_1$ , $R_2$ , ve $R_3$ paralel bağlı olan bireysel rezistörlerin direnç değerleridir.

Toplam akım genellikle toplam direnç seviyesiyle ters orantılı değişir. Bireysel rezistörlerin direnci ile rezistör koleksiyonunun toplam direnci arasında doğrudan bir ilişki vardır.

Əgər rezistorların bütün ucları elektrik mənbəsinin hər iki ucuna bağlanılırsa, rezistorlar paralel şəkildə qoşulub və onların ekvivalent direktsiyası ucları arasında azalır. Paralel şəbəkdəki elektrik akımı bir neçə istiqamətə axmağa bilər.

Bu əlaqəni araşdırmak üçün, eyni direktsiya dəyərinə malik olan iki rezistorun paralel şəkalda yerləşdirilməsi ilə başlayaq, hər biri 4 $\Omega$ . Çünki şəbək iki ekvivalent yol təklif edir, elektronların nəqli üçün yarım hissəsi bu dal boyunca səyahət etmək istəyib.

Paralel Şəbək üçün Ekvivalent Direktsiya

Hər bir dal 4 $\Omega$ direktsiyası ilə keçən hər bir zaryadın cəlbini göstərsə də, şəbəkdən keçən bütün zaryadın yarısı ancaq 4 $\Omega$ direktsiyasına görə cəlb edilə bilər. Bu səbəbdən, iki 4 $\Omega$ direktsiyasına malik rezistorların paralel olması, şəbəkdə bir 2 $\Omega$ direktsiyasına malik rezistora bərabər olacaq. Bu, paralel şəbəkdəki ekvivalent direktsiyaya aid kavramdır.

Seri Qarşılıqlı Dövrünün Mütənəccəm Qarşılığı

Əgər bütün komponentlər seri qarşılaşdırılırsa, bu dövruna seri dövrü deyilir. Seri dövründə hər bir vahid belə qarşılaşdırılır ki, zaryadın nəzarət edilən dövr üzərindən keçə biləcəyi yeganə bir marşrut var. Nəzarət edilən dövr çevrilişindən keçən hər bir zaryad ardıcıl olaraq hər bir direktrordan keçir. Seri dövründə, elektrik akımı akmaq üçün yeganə bir yoludur.

Zaryad nəzarət edilən dövr üzərində eyni sürətlə axır. Akım bir yerə daha güclü, digər yerə daha zayıf olmur. Tərsinə, tamamı ilə birlikdə olan direktrorların mütənəccəm qarşılığı ilə birbaşa əlaqə var. Yalnız bir direktrorun qarşılığı ilə tamamı ilə birlikdə olan direktrorların mütənəccəm qarşılığı arasında birbaşa əlaqə var.

Məsələn, iki 6-Ω direktror seri qarşılaşdırıldığında, bu, dövrün daxilində bir 12-Ω direktrora bərabər olacaq. Bu, seri dövründə mütənəccəm qarşılığın kəskinliyidir.

Seri dövrü üçün, seri dövrünün mütənəccəm qarşılığı təyin edilir

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 + R_3 + .... R_n\end{align*}$

Əgər bir direktrorun ucu birbaşa bitişik direktrorun ucuna qoşulub və bir direktrorun azad ucu və digər direktrorun azad ucu enerji təchizatına qoşulubsa, onda iki direktror seri şəkildə qoşulmuşdur və onların mütənəccəm qarşılığı artım göstərir.

Mütənəccəm Qarşılıq Nümunələri

Nümunə 1

Aşağıdakı şəbəkə üçün A və B nöqtələri arasında ekvivalent məqalət nədir?

İki məqalət $R_1$ və $R_2$ qiyməti $4\Omega$ olanlar seriyada durur. Bu səbəbdən, onların ekvivalent məqalət qiyməti olacaq

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 \end{align*}$

$\begin{align*} R_s = 4\Omega + 4\Omega = 8\Omega \end{align*}$

A və B-nin əvəz olunacaq müqaviməti Adım 2

$R_s$ , $R_3$ və $R_4$ paraleldir. Qabının eyni olan müqaviməti.

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{8\Omega} + \frac{1}{6\Omega} + \frac{1}{4\Omega} = \frac{13}{24}\Omega\end{align*}$

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = 1.85 \Omega \end{align*}$

Nümunə 2

Aşağıda verilən qabına görə A və B nöqtələri arasında eyni olan müqaviməti hesablayın

A və B arasında ekvivalent direnç problemini 2

Seri bağlı dirençlərin ekvivalent direnci üçün ifadə aşağıdakı kimi verilir.

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 +R_3\end{align*}$

$\begin{align*} R_s = 2\Omega + 3\Omega +4\Omega\end{align*}$ $\begin{align*} R_s = 3\Omega\end{align*}$

Hangi şəbəkənin ən kiçik ekvivalent direnci var?

Misal 1

Aşağıda verilən şəbəkələrdən ən kiçik ekvivalent direnci olan şəbəkəni müəyyənləşdirin.

Smallest Resistance Problem Option D

Seçim D

Verilən ilk şəkil ardıcıl şəkildə bir cihazdır. Deməli, ekvivalent mühümətlilik belə verilir

$\begin{align*} R_s = 2\Omega + 2\Omega\ = 4\Omega \end{align*}$

Verilən ikinci şərt paralel kretçədir. Bu səbəbdən, ekvivalent müqavimə belə verilir

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{2\Omega} + \frac{1}{2\Omega} = 1\Omega\end{align*}$

Verilən ikinci şərt də paralel kretçədir. Bu səbəbdən, ekvivalent müqavimə belə verilir

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{1\Omega} + \frac{1}{1\Omega} = 0.5\Omega\end{align*}$

Verilən dördüncü şərt ardıcıl kretçədir. Bu səbəbdən, ekvivalent müqavimə belə verilir

$\begin{align*} R_s = 1\Omega + 1\Omega\ = 2\Omega \end{align*}$

Bu hesablamalardan görünür ki, üçüncü seçim ən kiçik ekvivalent müqaviməni təmin edir.

Müəyyən etmək çətin olan ekvivalent müqavimə problemləri

Misal 1

Verilmiş kretçənin ekvivalent müqaviməsini tapın.

Müqayisəli Dirensiyaya gəlmək üçün dirençləri ardıcıl və paralel cəsvərə birləşdiririk. Burada, $6\Omega$ və $3\Omega$ paraleldədir. Buna görə, müqayisəli direnç aşağıdakı kimi təyin olunur

$\begin{align*}\frac{6\times3}{6+3}=2\Omega \end{align*}$

Əlavə olaraq, $1\Omega$ və $5\Omega$ dirençləri ardıcıldır. Buna görə, müqayisəli direnç aşağıdakı kimi təyin olunacaq,

$\begin{align*} 1\Omega + 5\Omega = 6\Omega\end{align*}$

Az qısaldıqdan sonra, indi $2\Omega$ və $2\Omega$ seriyada olduğunu görürük, buna görə də ekvivalent direnç

$\begin{align*} 2\Omega + 2\Omega = 4\Omega\end{align*}$

Bu $4\Omega$ direnç paralel olaraq $6\Omega$ direnç ilə yerləşir. Buna görə, onların ekvivalent direnci təyin ediləcək kimi

$\begin{align*}\frac{4\times 6}{4+6}=2.4\Omega \end{align*}$

İndi, uyğun dəyərlər ilə bu şəbəkəni əvəzlədikdən sonra, üç direnç seriyada olacaq. Buna görə, nihai ekvivalent direnç təyin ediləcək kimi

$\begin{align*} R_{eq} = 4\Omega + 2.4\Omega + 8\Omega = 14.4\Omega \end{align*}$

Nümunə 2

A və B nöqtələri arasında ekvivalent direnç hansıdır?

Bataryanın aracılığından keçən cürrəni tapmaq üçün mövcud şəbəkənin ekvivalent mühümliyini tapmalıyıq. Ümumi cürrən I $I_1$ və $I_2$ olaraq bölünür. Cürrən $I_1$ iki $10\Omega$ mühümliyindən keçir, çünki onlar ardıcıl qoşulub və eyni cürrəne malikdir. Cürrən $I_2$ $10\Omega$ və $20\Omega$ mühümliyindən keçir, çünki onların eyni cürrəni var.