İçerik
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Yukarıdaki paralel devre şemasında, voltaj düşüşü her rezistörün dirençlerini toplayarak ve bu konfigürasyondaki akımdan hangi voltajın geldiğini belirleyerek bulunabilir. Bu paralel devre örnekleri, farklı dallardaki akım ve gerilim kavramlarını göstermektedir.
Paralel devre şemasında, Voltaj paralel bir devredeki bir direnç boyunca düşme, paralel devrenin her bir dalındaki tüm dirençler arasında aynıdır. Volt olarak ifade edilen voltaj, elektromotor kuvvetini veya devreyi çalıştıran potansiyel farkı ölçer.
Bilinen miktarda bir devreniz olduğunda şimdiki, elektrik yükünün akışını, paralel devre şemalarında gerilim düşmesini aşağıdaki şekilde hesaplayabilirsiniz:
Bu denklem çözme yöntemi çalışır, çünkü paralel bir devrede herhangi bir noktaya giren akım, akım çıkışına eşit olmalıdır. Bu nedeniyle oluşur Kirchhoffs mevcut yasa"Bir noktada bir iletken bir ağda toplanan akımların cebirsel toplamı sıfırdır". Bir paralel devre hesaplayıcısı, bir paralel devrenin dallarında bu kanunu kullanır.
Paralel devrenin üç koluna giren akımı karşılaştırırsak, kollardan çıkan toplam akıma eşit olmalıdır. Gerilim düşümü her direnç boyunca paralel olarak sabit kaldığından, bu gerilim düşümü, toplam direnci elde etmek ve bu değerden gerilimi belirlemek için her direnç direncini toplayabilirsiniz. Paralel devre örnekleri bunu göstermektedir.
Seri Devrede Gerilim Düşümü
••• Syed Hussain AtherBir seri devrede, diğer taraftan, bir seri devrede akımın sabit olduğunu bilerek her direnç boyunca voltaj düşüşünü hesaplayabilirsiniz. Bu, voltaj düşüşünün her dirençten farklı olduğu ve Ohm Yasasına göre direncine bağlı olduğu anlamına gelir V = IR. Yukarıdaki örnekte, her dirençteki voltaj düşüşü şöyledir:
V1 = R1 x I = 3 Ω x 3 A = 9 V
V2 = R2 x I = 10 Ω x 3 A = 30 V
V3 = __R3 x I = 5 Ω x 3 A = 15 V
Her voltaj düşmesinin toplamı, seri devredeki akünün voltajına eşit olmalıdır. Bu, bataryamızın voltajının 54 V.
Bu denklem çözme yöntemi çalışır, çünkü seri halinde düzenlenmiş tüm dirençlere giren voltaj düşüşleri, seri devrenin toplam voltajını toplamalıdır. Bu nedeniyle oluşur Kirchhoffs gerilim yasası"kapalı bir döngü etrafındaki potansiyel farkların (voltajların) toplamı sıfırdır" ifadesini kullanmaktadır. Bu, kapalı seri bir devredeki herhangi bir noktada, her rezistörün üzerindeki voltaj düşüşlerinin devrenin toplam voltajını toplaması gerektiği anlamına gelir. Bir seri devrede akım sabit olduğundan, voltaj düşüşleri her direnç arasında farklı olmalıdır.
Paralel ve Seri Devreler
Paralel bir devrede, tüm devre bileşenleri devredeki aynı noktaların arasına bağlanır. Bu onlara, akımın kendisini her dal arasında böldüğü dallanma yapılarını verir, ancak her dal boyunca voltaj düşüşü aynı kalır. Her direncin toplamı, her direncin tersine dayanarak toplam direnç verir (1 / RToplam = 1 / R1 + 1 / R2 ... Her direnç için).
Seri devrelerde, aksine, akımın akması için sadece bir yol vardır. Bu, akımın sabit kaldığı ve bunun yerine voltaj düşüşlerinin her direnç arasında farklı olduğu anlamına gelir. Her direncin toplamı doğrusal olarak toplandığında toplam direnç sağlar (R,Toplam = R1 + R2 ... Her direnç için).
Seri-Paralel devreler
Her iki Kirchhoffs kanununu herhangi bir noktadaki herhangi bir nokta veya döngü için kullanabilir ve gerilimi ve akımı belirlemek için bunları uygulayabilirsiniz. Kirchhoffs yasaları, seri ve paralel olarak devrenin doğasının bu kadar basit olamayacağı durumlarda akım ve gerilimi belirleme yöntemi sunar.
Genel olarak, hem seri hem de paralel bileşenlere sahip devreler için, devrenin her bir parçasını seri veya paralel olarak ele alabilir ve buna göre birleştirebilirsiniz.
Bu karmaşık seri-paralel devreler birden fazla yoldan çözülebilir. Parçalarını paralel veya seri olarak ele almak bir yöntemdir. Bir denklem sistemi kullanan genelleştirilmiş çözümleri belirlemek için Kirchhoffs yasalarını kullanmak başka bir yöntemdir. Seri-paralel devre hesaplayıcısı devrelerin farklı yapılarını dikkate alacaktır.
Yukarıdaki örnekte, geçerli çıkış noktası A, geçerli çıkış noktası A'ya eşit olmalıdır. Bu, yazabileceğiniz anlamına gelir:
(1) Ben1 = Ben2 + Ben3 veya ben1 - BEN2 - BEN3 = 0
Üst devreyi kapalı seri devre gibi ele alırsanız ve Ohms Yasası'nı kullanarak her direnç boyunca voltaj düşüşünü ilgili dirençle değerlendiriyorsanız, şunu yazabilirsiniz:
(2) V1 - R1ben1 - R2ben2 = 0
ve alt döngü için aynısını yaparak, her voltaj düşümünü akım ve yazma direncine bağlı olarak akım yönünde işlemden geçirebilirsiniz:
(3) V1 + V__2 + R,3ben3 - R2ben2 = 0
Bu size çeşitli şekillerde çözülebilecek üç denklem verir. (1) - (3) denklemlerinin her birini, gerilimin bir tarafta, akım ve direnç diğer tarafta olacak şekilde yeniden yazabilirsiniz. Bu şekilde, üç denklemi üç değişkene bağlı olarak değerlendirebilirsiniz.1, BEN2 ve ben3, R kombinasyonlarının katsayıları ile1, R2 ve R3.
(1) Ben1 + - I2+ - BEN3 = 0
(2) R1ben1 + R2ben2 + 0 x ben3 = V1
(3) 0 x I1 + R2ben2 - R3ben3 = V1 + V2
Bu üç denklem, devredeki her noktadaki voltajın bir şekilde akıma ve dirence nasıl bağlı olduğunu gösterir. Kirchhoffs yasalarını hatırlarsanız, sorunları çözmek için bu genelleştirilmiş çözümleri oluşturabilir ve matris gösterimini kullanabilirsiniz. Bu şekilde, üçüncüsü çözmek için iki miktar (gerilim, akım, direnç) arasındaki değerleri bağlayabilirsiniz.