Obwód szeregowy

Wyjaśniamy, czym jest obwód szeregowy, jego cechy, jak się dzieje i podajemy kilka przykładów

Rysunek pokazuje bardzo prosty obwód serii, który składa się z dwóch baterii serii do dostarczania energii, dwóch żarówek, jednej, a następnie podłączonej z drugiej i przełącznika do włączania i wyłączania obwodu do woli. Amperomierz jest przeplatany do pomiaru wartości prądu

Co to jest obwód serii?

W obwód szeregowy Każdy element jest połączony z następnym przez jeden punkt połączenia, dzięki czemu prąd ma tylko unikalną ścieżkę do przepływu.

Obwód elektryczny w zasadzie zawiera trzy komponenty: generator napięcia lub prądu, jeden lub więcej elementów odbiorczych (rezystancja, kondensatory, induktory, diody i inne) oraz przewody przewodzące, aby prąd może krążyć z jednego elementu do następnego elementu.

Dodatkowo dodaje się element sterujący, zwykle przełącznik, który służy włączaniu i wyłączaniu obwodu oraz elementu ochrony, takiego jak bezpiecznik, który otwiera obwód, gdy intensywność prądu jest większa niż pewna warunek, unikając uszkodzenie komponentów.

W obwodzie serii przełącznik i bezpiecznik mogą być zlokalizowane w dowolnej pozycji.

Charakterystyka a obwód szeregowy

-Ścieżka podążająca prądem przez obwód jest unikalny, a intensywność prądu w każdym elemencie jest taka sama.

-Przewody łączące się z elementami obwodu nie oferują bieżącej rezystancji.

-Jeśli biorcy są rezystancjami, im większa liczba połączonych elementów, im niższa intensywność prądu, który wychodzi z akumulatora. Ponieważ napięcie generatora jest rozmieszczone między wszelką rezystancją, w każdym z nich jest mniejsze napięcie.

Schemat obwodu trzech rezystancji serii z baterią 9 V. W rezystancji 3 istnieje równoległy woltometr, aby zmierzyć spadek napięcia w tej rezystancji. Źródło: f. Zapata.

-Elementy obwodu serii nie są niezależne. Ponieważ prąd, który je przechodzi, jest taki sam, który pozostawia baterię, elementy działają jednocześnie lub żadne.

Może ci służyć: makrokomputery: historia, cechy, zastosowania, przykłady

-Ponieważ prąd jest w stanie płynąć tylko na zamkniętej ścieżce, jeśli jeden z elementów obwodu jest uszkodzony, obwód jest otwarty i przestaje działać.

Odbiorniki i batterys w szeregu

W analizie obwodu szeregowego czasami wygodne jest zmniejszenie elementów podobnych do takiego, które wytwarza ten sam efekt. To jest równoważny element.

Podczas podłączania N rezystorów r_Siema lub induktory l_Siema w szeregu równoważna oporność r_Eq i równoważna indukcyjność l_Eq Są odpowiednio:

W obu przypadkach element równoważny jest większy niż każdy z elementów połączenia szeregowego. W induktorach powinien być wpływ wzajemnej indukcyjności.

Jeśli są to kondensatory szeregowe, równoważna pojemność jest obliczana na podstawie sumy wzajemnej lub odwrotnej każdej indywidualnej pojemności. Następnie równoważna pojemność C_Eq Jest to obliczane poprzez inwestowanie wyniku wyprodukowanej kwoty:

Równoważna pojemność serii jest mniejsza niż pojemność elementów uczestniczących.

Wykres pokazuje szeregowe połączenie różnych elementów:

Połączenie rezystancji, kondensatorów i indukcyjności w szeregu. Źródło: f. Zapata.

Akumulatory można również podłączyć szeregowo, jak pokazano na poniższym rysunku, poprzez połączenie pozytywnego bieguna jednego z ujemnym z poniższych. Powstałe napięcie jest sumą napięć każdego.

1 sekwencja baterii 1.Podłączony serią 5 V, dla napięcia równoważnego 6 V. Źródło: f. Zapata.

Jak zrobić obwód serii?

Kiedy chcesz zaprojektować prototyp obwodu serii, wygodne jest użycie tabletu znanego Proto Board. Składa się z plastikowej deski z małymi otworami, w których podłączone są zaciski każdego elementu.

Może ci służyć: stała technologia

Z kolei otwory te są ze sobą powiązane ze sobą dolną twarz, z liniami miedzianymi ułożonymi w rzędach w dwóch grupach. Jeden z nich idzie wzdłuż planszy, a drugi jest poprzeczny do tego samego. Wszystkie punkty podłączone do tego samego rządu mają ten sam potencjał elektryczny.

Biorąc to pod uwagę, elementy elementów połączą się z punktami, które elektrycznie odpowiadają tym, które pojawiają się w schemacie obwodu.

Poniższy obraz pokazuje montaż na Proto Proto w obwodzie, którego schemat jest powyżej, w części cech.

Trzy rezystancje połączone szeregowo na Proto na płycie i zasilane baterią 9 V. Napięcie to jest podzielone przez trzy opory, tworząc w ten sposób dzielnik napięcia. Woltometr jest podłączony równolegle do każdej rezystancji w celu pomiaru odpowiedniego spadku napięcia. Źródło: Wikimedia Commons.

Pomiar napięcia lub napięcia

Po zbudowaniu obwodu jego działanie jest potwierdzone przez pomiar wartości napięcia (napięcie) i prąd w każdym z jego elementów.

Napięcie jest mierzone za pomocą multimetru w trybie woltomierza DC lub AC, jeśli źródło jest odpowiednio bezpośrednie lub alternatywne, i łączy się równolegle z elementem, którego napięcie jest chciał zmierzyć.

Obecny pomiar

Po mierzeniu prądu multimetr jest umieszczony w trybie amperomierza DC lub AC, w zależności od tego, czy prąd jest odpowiednio bezpośredni lub naprzemienny.

Następnie łączy się szeregowo z jednym z elementów obwodu, dla którego musisz to otworzyć i wstawić końcówki urządzenia między dwoma punktami, aby prąd przecina amperomię.

Może ci służyć: protokoły komunikacji

Przykłady obwodu szeregowego

Niektóre z najczęstszych obwodów użycia w elektronice to: dzielnik napięcia na podstawie rezystancji, obwód RC w szeregu i obwód RLC w szeregu szeregowo.

Dywizor napięcia

Podział napięcia oparty na rezystancji jest obwodem, który składa się z dwóch (lub więcej) rezystancji umieszczonych szeregowo, przez który krąży prąd.

Jeśli obwód składa się z dwóch równych rezystancji, spadek napięcia jest taki sam i równy połowy napięcia między początkiem pierwszego a końcem drugiego.

Przeciwnie, jeśli dwie opory są różne, napięcie w każdym jest proporcjonalne do tego samego.

W danym rezystancji napięcie jest jego wartością w omach podzielonych przez równoważny i mnożony rezystancja przez napięcie przyłożone na końce zestawu.

Obwody RC w szeregu

Jest ogólnie stosowany w systemach audio, w celu oddzielenia wysokich częstotliwości od niskich częstotliwości. Jest również stosowany w modulowanych radiotelefonach amplitudy w celu oddzielenia sygnału dźwięku od sygnału nośnika częstotliwości, który jest znacznie większy.

Jak sama nazwa wskazuje, ten prosty obwód składa się z oporu r, a następnie skraplacza C. Rezystancja i wyjście skraplacza łączą się z sygnałem elektrycznym, który może zawierać wiele częstotliwości.

Przy wysokich częstotliwościach kondensator lub kondensator ma tendencję do zachowania jak zwarcie, podczas gdy przy niskich częstotliwościach jest jak otwarty obwód. Z powodu tej szczególności terminale do końców kondensatora dają sygnał o niskiej częstotliwości, który w przypadku dźwięku zasila poważne lub niskie głośniki.

Obwód RLC w szeregu

Jest to obwód rezonansowy, szeroko stosowany w radiotelefonach do dostrojenia stacji, której częstotliwość nośna przypomina częstotliwość rezonansu obwodu. Jest to obliczane jako:

Gdzie ω jest częstotliwością, l jest indukcyjnością i c pojemność.

Zmieniając wartość pojemności za pomocą pokrętła, można dostroić się na każdej z stacji widma radiowego.