Jinsi ya Kukokotoa Ukingo Wao Wa Mfano

Electrical4u

Champu: Maelezo ya Kifupi kuhusu Umeme

China

Ni wapi Uwezekano wa Mkasi?

Uwezekano wa mkasi unaelezea sehemu ambapo jumla ya mkasi inamalizika katika parallel au series (katika eneo lolote la mtandao au sehemu yake). Uwezekano wa mkasi unaelezwa kati ya viungo viwili au nodes za mtandao. Uwezekano wa mkasi unaweza kuonekana kama chenye umuhimu sana, lakini ni njia teknikal ya kusema “jumla ya mkasi”.

Katika uwezekano wa mkasi wa mtandao, resistor moja tu resistor inaweza kubadilisha mtandao kamili ili kwa kutumia kitufe cha voltage na/uwezekano wa current unaweza kupata kama hivyo tulivyotumia mtandao.

Wakati circuit una zaidi ya komponento moja, lazima kuwe na njia ya kuhesabu jumla ya mkasi mkuu wa circuit kamili au sehemu yake tu.

Kabla tukuzungumzia ni nini uwezekano wa mkasi, tunaweza kuelezea ni nini mkasi. Mkasi ni ukurasa wa jinsi kifaa au vyanzo vinavyoweza kukataa utokaji wa umeme kati yake. Ni kinyume cha current, mkasi mkubwa inamaanisha current ndogo; mkasi mdogo inamaanisha current mkubwa.

Jinsi ya Kupata Uwezekano wa Mkasi

Uwezekano wa mkasi unaelezea matokeo yote ya resistors zote katika circuit. Uwezekano wa mkasi unaweza kupimwa katika series au parallel circuit.

Kiresistiuni ina viwanja viwili ambavyo umeme hutembea ndani na nje. Ni vifaa vinavyotumia umeme. Kwa kuboresha upinzani mzima, kiresistiuni yanapaswa kuunganishwa kwa mfululizo na kiresistiuni yanapaswa kuunganishwa kwa mfano ili kupunguza upinzani.

Upinzani Mfano wa Kutumia Mzunguko wa Viwanda

Mzunguko wa mfano ni moja ambayo vipengele vinavyounganishwa kwenye vibagizo tofauti. Katika mzunguko wa mfano, ongezeko la voliji ni sawa kwa kila bagazo. Jumla ya umeme katika kila bagazo ni sawa na umeme nje ya vibagizo.

Upinzani tofauti wa mzunguko ni jumla ya upinzani ambayo kiresistiuni moja litabadilika ili kufanya kazi ya jumla ya seti ya kiresistiuni zinazopatikana katika mzunguko. Kwa mzunguko wa mfano, upinzani tofauti wa mzunguko wa mfano unapatikana kama

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

ambapo $R_1$ , $R_2$ , na $R_3$ ni thamani za upinzani wa kiresistiuni binafsi ambazo zimeunganishwa kwa mfano.

Jumla ya umeme mara nyingi huongofu kinyume chenye kiwango cha upinzani muhimu. Kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya upinzani wa kiresistiuni binafsi na upinzani mzima wa koleksi ya kiresistiuni.

Ikiwa vyombo vya upimaji zote zimekabiliana na pande mbili za IEE-Business, basi vyombo hivi vya upimaji vinakabiliana kwa ngono na utaratibu wao wa kupimia unapungua kati ya pande zao. Kuna njia zaidi ya moja ya mawimbi kuenda katika mzunguko wa ngono.

Kutafuta uhusiano huu, twianze na kesi rahisi zaidi ya viresisti viwili vilivyokabiliana kwa vitundu viwili, kila kitundu kilichokuwa na thamani sawa ya viresisti ya 4 $\Omega$ . Tangu mzunguko anatoa njia mbili tofauti za kutembelea nyuzi, tu nusu ya nyuzi inaweza kuchagua kusafiri kwenye vitundu.

Utaratibu wa Upimaji wa Mzunguko wa Ngono

Ingawa kila vitundu kinatoa 4 $\Omega$ ya upimaji kwa chochote kinachotembelea, tu nusu ya nyuzi zote zinazotembelea mzunguko zinaweza kukutana na 4 $\Omega$ ya upimaji kwa vitundu. Hivyo, uwepo wa viresisti viwili vya 4 $\Omega$ vikabiliana kwa ngono utakuwa sawa na viresisti moja la 2 $\Omega$ katika mzunguko. Hii ni ufafanuliwa wa utaratibu wa upimaji sawa katika mzunguko wa ngono.

Ukabiliana wa Mwambao wa Mzunguko wa Vifaa

Ikiwa vyombo vyote vimeunganishwa kwa mzunguko, mwambao unatafsiriwa kama mwambao wa mzunguko. Katika mwambao wa mzunguko, kila kitu kinachounganishwa kwa njia ambayo ina njia moja tu ya mzunguko ambayo charama zinaweza kusafiri kwenye mwambao wa nje. Kila charama lisilofanya safari kwenye mzunguko wa nje litaenda kwa utaratibu kwa kila mwambao. Katika mwambao wa mzunguko, mzunguko una njia moja tu ya kutoka.

Charama huenda pamoja kwenye mwambao wa nje kwa kiwango cha mzunguko ambacho ni sawa kila mahali. Mzunguko hauna nguvu zaidi mahali fulani na duni mahali lingine. Ingawa, kiasi cha mzunguko kinabadilika kulingana na ujuzi wote. Kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya ujuzi wa mwamba huo na ujuzi wote wa mwamba wote uliyopo kwenye mwambao.

Kwa mfano, ikiwa mwamba wa 6-Ω mbili wameunganishwa kwa mzunguko, itakuwa sawa kama kuwa na mwamba wa 12-Ω moja kwenye mwambao. Hii ndio maana ya ukabiliana wa mwamba kwenye mwambao wa mzunguko.

Ukabiliana wa Mwamba wa Mzunguko wa Vifaa

Kwa mwambao wa mzunguko, ukabiliana wa mwamba wa mzunguko unatoa kama

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

Ikiwa mwisho wa mwamba mmoja unauunganishwa kwa mstari wa mwisho wa mwamba mzuri na mwisho wa mwamba mmoja na mwisho wa mwamba mwingine wameunganishwa kwa nyuzi. Basi mwamba wa mbili wametengeneza kwa mzunguko na ukabiliana wao unazidi kati ya mizizi yao.

Misalini ya Ukabiliana wa Mwamba

Mfano 1

Kwa mzunguko uliotolewa chini, ni upi ukingo wa kulingana kati ya viwango A na B?

Mkingo wa mzunguko wa $R_1$ na $R_2$ ambao ni $4\Omega$ wametumika kwa mfululizo. Hivyo basi, thamani yao ya ukingo wa kulingana itakuwa

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

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

$R_s$ , $R_3$ na $R_4$ ni pamoja. Ukingo tofauti wa mkondo.

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

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

Misali 2

Kwa mkondo uliyotolewa chini, hesabu ukingo tofauti kati ya namba A na B

Muhtasari wa ukubalana wa resistor uliounganishwa kwa mfululizo unapatikana kama ifuatavyo.

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

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

Nyuzi ipi inayotumia ukubalana ndogo zaidi?

Misali 1

Kutokana na nyuzi zilizotolewa chini, tafuta nyuzi inayotumia ukubalana ndogo zaidi.

Smallest Resistance Problem Option D

Chaguo D

Ukao wa kwanza ni mzunguko wa series. Kwa hivyo, upanuli wa resistance sawa ni

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

Pili kwa upande ni mduara wa sambamba. Kwa hivyo, ukinzani sawa unatolewa kama

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

Pili kwa upande pia ni mduara wa sambamba. Kwa hivyo, ukinzani sawa unatolewa kama

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

Nne kwa upande ni mduara wa sarehe. Kwa hivyo, ukinzani sawa unatolewa kama

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

Kwa hivyo, kutoka kwenye mahesabu haya inavyoonekana kwamba chaguo cha tatu lina thamani ndogo zaidi ya ukinzani sawa.

Matatizo Ya Ukinzani Mwengine Unaotishia

Mfano 1

Tafuta Ukinzani Mwengine wa mduara uliotolewa.

Kupata Utegezi wa Moja kwa Moja unahitajika kutumia resistance za mstari na zinazolala pamoja. Hapa, $6\Omega$ na $3\Omega$ zinazolala pamoja. Basi, utegesi wa moja kwa moja unaweza kupewa kama

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

Pia, $1\Omega$ na $5\Omega$ resistance zinazolala mstari. Kwa hivyo, utegesi wa moja kwa moja unaweza kupewa kama,

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

Baada ya kupunguza, sasa tunavyoona, $2\Omega$ na $2\Omega$ zinaenda kwa mfululizo, hivyo uwezo wa upinzani

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

Hii $4\Omega$ resistor inayokuwa sasa kwenye parallel na $6\Omega$ resistor. Hivyo, uwezo wao wa upinzani utakuwa

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

Sasa kutumia thamani sahihi za circuit, tatu resistors zitakuwa kwa mfululizo. Hivyo, uwezo wa mwisho wa upinzani utakuwa

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

Misali 2

Ni upi ukingo wa asilimia kati ya maeneo A na B?

Kupata sasa kwenye betri tunahitaji kupata upungufu wa sawa wa mzunguko. Sasa jumla I inagawanyika kuwa $I_1$ na $I_2$ . Sasa $I_1$ inapita kupitia makongwe mawili ya $10\Omega$ kama yanavyounganishwa katika safu na kuna sasa moja kama yake. Sasa $I_2$ inapita kupitia $10\Omega$ na $20\Omega$ kama yanavyokuwa na sasa moja kama yake.