Kuidas arvutada ekvivalentset vastust

Electrical4u

Väli: Põhiline Elekter

China

Mis on ekvivalentne vastus?

Ekvivalentseks vastuseks nimetatakse punkti, kus vastus mõõdetakse paralleelses või sarikesse (täisringkonnas või selle osas). Ekvivalentset vastust defineeritakse kahe terminali või noodi vahel. Ekvivalentne vastus võib tunduda keeruline, kuid tegelikult on see lihtsalt tehniline viis ümber sõnastada "koguvastus".

Võrgu ekvivalentse vastuse korral võiks üks vastend asendada kogu võrgu nii, et kindla rakendatud pinge ja/või ekvivalentne vool oleks sama, nagu kui kasutataks võrku.

Kui ringkond sisaldab rohkem kui ühte ringkomponenti, peaks olema viis, kuidas arvutada kogu ringkonna või selle osa koguefektiivset vastust.

Enne kui arutame, mis on võrdne vastus, saame kirjeldada vastust. Vastus on meetod, kuidas seade või materjal võib vastupaneda elektri liikumisele läbi selle. See on pöördproportsionaalne voolule, suurem vastus tähendab väiksemat voolu; väiksem vastus tähendab suuremat voolu.

Kuidas leida ekvivalentne vastus

Ekvivalentne vastus esindab kogu vastuste efekti ringkonnas. Ekvivalentset vastust saab mõõta nii sarikas kui paralleelses ringkonnas.

Vastus koosneb kahest ühendusest, kuhu ja millest vool liigub. Nad on passiivsed seadmed, mis kasutavad elektrit. Nettovastuse parandamiseks tuleb vastused ühendada sarikas ja vastused paralleelselt, et vähendada vastust.

Võrdväli Paralleelne Võrk

Paralleelne võrk on selline, kus elemendid on ühendatud erinevate sildudega. Paralleelse võrgu puhul on jões langus igal paralleelsel sildul sama. Igal sildul olev kokku vool on võrdne sildudest väljaspool oleva vooluga.

Võrgu võrdväli on vastuse suurus, mida üks vastane vajab, et võrduda kogu vastuste kogumi kokkuvõtva mõjuga, mis on võrku lisatud. Paralleelsete võrkude puhul antakse paralleelse võrgu võrdväli järgmiselt

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

kus $R_1$ , $R_2$ , ja $R_3$ on üksikutest paralleelselt ühendatud vastustest vastuse väärtused.

Kokku voolav vool muutub sageli vastupidises suhte kumulatiivse vastuse tasemega. On olemas otseste suhe üksikutest vastustest ja vastuse kogumiku kogu vastuse vahel.

Kui kõik vasturite lõpped on ühendatud nii vasturi toiteallikaga, siis vasturid on paralleelselt ühendatud ja nende ekvivalentne vastus väheneb nende lõpp-punktidel. Paralleelses ringis on elektriliigutusele rohkem kui üks suund.

Selle suhtluse uurimiseks alustame lihtsaimast juhust kahe paralleelses harus asetseva vasturi korral, millel on sama vastusväärtus 4 $\Omega$ . Kuna ring pakub kaks ekvivalentset teed laengude transportile, siis vaid pool laengut võib valida selle haru läbimiseks.

Equivalent Resistance For Paralle Circuit

Kuigi igal harrul on 4 $\Omega$ vastus mis vastab laengu voolule, siis vaid pool kogu ringi läbiva laengust võib kohtuda 4 $\Omega$ vastusega selles harrus. Seega, kui on kaks 4 $\Omega$ vasturit paralleelselt, siis see on võrdne ühe 2 $\Omega$ vasturiga ringis. See on paralleelses ringis ekvivalentse vastuse mõiste.

Võrdväärtusne vastus Riivkond

Kui kõik komponendid on ühendatud rida, siis seda kutsutakse riivkonnaks. Riivkonnas on iga üksus nii ühendatud, et laengul on ainult üks tee, mille kaudu see saab liikuda välises kuitses. Igal laengu osakesel, mis liigub välises kuitseseerias, tuleb läbi iga vastuse järjestikult. Riivkonnas on voolul ainult üks tee, mille kaudu see saab liikuda.

Laeng liigub välises kuitses sama kiirusel kogu teele. Vool ei ole ühes kohas tugevam ja mujal nõrgem. Pigem sõltub täpselt voolu suurus kokku liidetud vastustest. On otsene seos igaühe vastuse vastusega ja kõigi kuitses olevate vastuste üldise vastusega.

Näiteks, kui kaks 6-Ω vastust on ühendatud rida, siis see oleks võrdväärtusne ühe 12-Ω vastusega kuitses. See on võrdväärtusliku vastuse mõiste riivkonnas.

Riivkonna puhul annab võrdväärtusliku vastuse valemi:

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

Kui ühe vastuse lõpp on lineaarselt ühendatud naaber-vastuse lõpu ja ühe vastuse vaba lõpp ning teise vastuse vaba lõpp on ühendatud elektritööjõuga. Siis kaks vastust on ühendatud rida ja nende võrdväärtuslik vastus suureneb nende lõppude vahel.

Võrdväärtusliku vastuse näited

Näide 1

Järgmisele antud ringile, mis on punktide A ja B vaheline ekvivalentne vastus?

Kaks vastust $R_1$ ja $R_2$ väärtusega $4\Omega$ on saris. Seega, nende ekvivalentne vastus on

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

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

Võrdväärtuslik takistus A ja B vahel samm 2

$R_s$ , $R_3$ ja $R_4$ on paralleelsed. Võrdväärtuslik takistus ringis.

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

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

Näide 2

Arvutage järgmisele ringile vastav võrdväärtuslik takistus punktide A ja B vahel

Võrdväärtuslik Rünnak A ja B Vahel Probleem 2

Sarikülje võrdväärtusliku vastuse valem on järgmine.

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

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

Mis Kõrvaldiagrammil on väikseim võrdväärtuslik vastus

Näide 1

Allpool antud kõrvaldiagrammidest tuvasta kõrvaldiagramm, millel on väikseim võrdväärtuslik vastus.

Smallest Resistance Problem Option D

Valik D

Esimene antud on sarvringl. Seega, ekvivalentne vastus on

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

Teine antud on paralleelne kõrvaldus. Seega, ekvivalentne vastus on antud kui

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

Teine antud on ka paralleelne kõrvaldus. Seega, ekvivalentne vastus on antud kui

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

Neljas antud on sarikõrvaldus. Seega, ekvivalentne vastus on antud kui

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

Seega, eespool toodud arvutusest nähtub, et kolmas valik omab väikseimat ekvivalentset vastust.

Rasked ekvivalentsete vastuste probleemid

Näide 1

Leidke antud tsirkuiti ekvivalentne vastus.

Ettemaksuvõimsuse saamiseks kombineerime vastukaid sarja- ja paralleelsel viisil. Siin on $6\Omega$ ja $3\Omega$ paralleelses ühenduses. Seega, ekvivalentne vastus on antud valemiga

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

Samuti on $1\Omega$ ja $5\Omega$ vastukad sarjas. Seega, ekvivalentne vastus antakse valemiga,

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

Pärast vähendamist märgime nüüd, et $2\Omega$ ja $2\Omega$ on sarivõrkus, nii et ekvivalentne vastus

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

See $4\Omega$ vastus on nüüd paralleelis $6\Omega$ vastusega. Nende ekvivalentne vastus on seega

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

Nüüd asendades ülalmainitud ringi sobivad väärtused, kolm vastust on sarivõrkus. Seega on lõplik ekvivalentne vastus

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

Näide 2

Mis on ekvivalentne vastus A ja B punktide vahel?

Akku kaudel vooma leidmiseks peame leidma ringikonna ekvivalentse vastu. Kogu vool I jaguneb $I_1$ ja $I_2$ . Vool $I_1$ läbib kahte $10\Omega$ vastut, kuna need on ühendatud sariväljaks ja neil on sama vool. Vool $I_2$ läbib $10\Omega$ ja $20\Omega$ vastut, kuna neil on sama vool.