మొత్తం ప్రవాహాన్ని లెక్కించండి

రచయిత: Tamara Smith
సృష్టి తేదీ: 24 జనవరి 2021
నవీకరణ తేదీ: 1 జూలై 2024
Anonim
Lecture 15:Output Devices, Sensors and Actuators (Part I)
వీడియో: Lecture 15:Output Devices, Sensors and Actuators (Part I)

విషయము

సిరీస్ కనెక్షన్‌ను imagine హించుకోవడానికి సులభమైన మార్గం భాగాల గొలుసు. భాగాలు వరుసగా జోడించబడతాయి మరియు సమలేఖనం చేయబడతాయి. ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ల్యాండింగ్‌లు ప్రవహించే ఒకే ఒక మార్గం ఉంది. సిరీస్ కనెక్షన్ ఏమిటో మీకు ప్రాథమిక ఆలోచన వచ్చిన తర్వాత, మొత్తం కరెంటును ఎలా లెక్కించాలో మీరు నేర్చుకోవచ్చు.

అడుగు పెట్టడానికి

4 యొక్క పార్ట్ 1: ప్రాథమిక పరిభాషను అర్థం చేసుకోవడం

  1. ప్రవాహం ఏమిటో మీకు తెలుసుకోండి. ప్రస్తుతము ఎలక్ట్రాన్లు వంటి విద్యుత్ చార్జ్డ్ క్యారియర్‌ల కదలిక, యూనిట్ సమయానికి ఛార్జ్ యొక్క కరెంట్. అయితే ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి మరియు ఎలక్ట్రాన్ అంటే ఏమిటి? ఎలక్ట్రాన్ ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణం. ఛార్జ్ అనేది ఏదైనా సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా వసూలు చేయబడిందా అని సూచించడానికి ఉపయోగించే పదార్థం యొక్క ఆస్తి. అయస్కాంతాల మాదిరిగా, సమాన ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టాయి మరియు అసమాన ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి.
    • మేము దీనిని నీటితో వివరించవచ్చు. నీరు H2O అణువును కలిగి ఉంటుంది - ఇది 2 అణువుల హైడ్రోజన్ మరియు 1 అణువు ఆక్సిజన్ యొక్క బంధాన్ని సూచిస్తుంది. ఆక్సిజన్ అణువు మరియు రెండు హైడ్రోజన్ అణువులు కలిసి నీటి అణువు (H2O) ను తయారు చేస్తాయని మనకు తెలుసు.
    • ప్రవహించే నీరు ఈ అణువు యొక్క మిలియన్ల మరియు మిలియన్లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రవహించే నీటి మొత్తాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహంతో పోల్చవచ్చు; ఎలక్ట్రాన్తో అణువు; మరియు అణువులతో ఛార్జ్.
  2. వోల్టేజ్ దేనిని సూచిస్తుందో అర్థం చేసుకోండి. వోల్టేజ్ అనేది విద్యుత్తును నడిపించే "శక్తి". వోల్టేజ్‌ను ఉత్తమంగా వివరించడానికి, మేము బ్యాటరీని ఉదాహరణగా ఉపయోగిస్తాము. బ్యాటరీ లోపల బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల ధ్రువంలో ఎలక్ట్రాన్లు ఏర్పడటానికి కారణమయ్యే రసాయన ప్రతిచర్యల శ్రేణి.
    • ఇప్పుడు మేము మాధ్యమం యొక్క సానుకూల కనెక్షన్ పాయింట్‌ను (ఉదా. వైర్) బ్యాటరీ యొక్క నెగటివ్ టెర్మినల్‌కు అటాచ్ చేస్తే, ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదానికొకటి దూరంగా కదలడం ప్రారంభిస్తాయి, ఎందుకంటే మనం ముందు చెప్పినట్లుగా, సమాన ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టాయి.
    • అదనంగా, ఛార్జ్ పరిరక్షణ చట్టం కారణంగా (ఇది ఒక వివిక్త వ్యవస్థ యొక్క నికర ఛార్జ్ అదే విధంగా ఉండాలని పేర్కొంది), ఎలక్ట్రాన్లు అధిక సాంద్రత కలిగిన ఎలక్ట్రాన్ల నుండి తక్కువ సాంద్రతకు వెళ్లడం ద్వారా ఛార్జీలను సమతుల్యం చేయడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. సానుకూల ధ్రువం నుండి ప్రతికూల ధ్రువం వరకు.
    • ఈ కదలిక ప్రతి చివరలలో సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది, దీనిని మనం ఇప్పుడు వోల్టేజ్ అని పిలుస్తాము.
  3. ప్రతిఘటన ఏమిటో తెలుసుకోండి. ప్రతిఘటన, మరోవైపు, ఛార్జ్ ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా కొన్ని మూలకాల నిరోధకత.
    • రెసిస్టర్లు గణనీయమైన ప్రతిఘటన కలిగిన అంశాలు. ఛార్జ్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి వాటిని సర్క్యూట్ లేదా సర్క్యూట్ లోపల కొన్ని ప్రదేశాలలో ఉంచారు.
    • రెసిస్టర్లు లేనట్లయితే, ఎలక్ట్రాన్లు నియంత్రించబడవు మరియు పరికరాలు అధికంగా ఛార్జ్ చేయబడి దెబ్బతినవచ్చు లేదా వేడెక్కడం నుండి మంటలను పట్టుకోవచ్చు.

4 యొక్క పార్ట్ 2: సిరీస్ సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం ప్రవాహాన్ని నిర్ణయించండి

  1. సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధకతను నిర్ణయిస్తుంది. మీరు త్రాగడానికి ఒక గడ్డిని g హించుకోండి. అనేక వేళ్ళతో పిండి వేయండి. మీరు ఏమి గమనిస్తారు? నీటి ప్రవాహం తగ్గుతుంది. పిండి వేయుట ప్రతిఘటనను ఏర్పరుస్తుంది. మీ వేళ్లు నీటిని అడ్డుకుంటాయి (ఇది ప్రవాహాన్ని సూచిస్తుంది). స్క్వీజింగ్ సరళ రేఖలో జరుగుతుంది కాబట్టి, ఇది సిరీస్‌లో జరుగుతుంది. ఈ ఉదాహరణ నుండి సిరీస్‌లోని రెసిస్టర్‌ల మొత్తం నిరోధకతను అనుసరిస్తుంది:
    • R (మొత్తం) = R1 + R2 + R3
  2. రెసిస్టర్ యొక్క మొత్తం వోల్టేజ్ను నిర్ణయించండి. సాధారణంగా మొత్తం వోల్టేజ్ ఇప్పటికే ఇవ్వబడుతుంది, కాని వ్యక్తిగత వోల్టేజీలు ఇవ్వబడిన సందర్భాల్లో, మేము ఈ క్రింది సమీకరణాన్ని ఉపయోగించవచ్చు:
    • V (మొత్తం) = V1 + V2 + V3
    • అయితే ఇది ఎందుకు? మళ్ళీ గడ్డి సారూప్యతను ఉపయోగించి, మీరు గడ్డిని పిండినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందని మీరు ఆశించారు? అప్పుడు గడ్డి ద్వారా నీరు పొందడానికి ఎక్కువ కృషి అవసరం. మీరు చేయవలసిన మొత్తం ప్రయత్నం వ్యక్తిగత పెదాలకు అవసరమైన వ్యక్తిగత శక్తి ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.
    • ఇది తీసుకునే "శక్తిని" వోల్టేజ్ అంటారు, ఎందుకంటే ఇది నీటి ప్రవాహాన్ని నడిపిస్తుంది. అందువల్ల, ప్రతి రెసిస్టర్‌లో వ్యక్తిగత వోల్టేజ్‌లను జోడించడం ద్వారా మొత్తం వోల్టేజ్ ఫలితం పొందడం సహజం.
  3. సిస్టమ్ ద్వారా మొత్తం కరెంట్‌ను లెక్కించండి. మళ్ళీ గడ్డి సారూప్యతను ఉపయోగించడం: మీరు గడ్డిని పిండినప్పటికీ నీటి పరిమాణంలో ఏదైనా మార్పు వచ్చిందా? లేదు. మీరు నీటిని తీసుకున్న రేటు మారినప్పటికీ, మీరు త్రాగగల నీటి పరిమాణం అలాగే ఉంటుంది. మరియు మీరు ప్రవేశించే మరియు వదిలివేసే నీటి పరిమాణాన్ని మరింత దగ్గరగా చూస్తే, చిటికెడు ఒకటే, ఎందుకంటే నీటి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది, కాబట్టి మేము ఇలా చెప్పగలం:
    • I1 = I2 = I3 = I (మొత్తం)
  4. ఓం యొక్క చట్టం గుర్తుంచుకో. కానీ మీరు ఇంకా లేరు! గుర్తుంచుకోండి, మాకు ఈ డేటా ఏదీ లేదు, కానీ మేము ఓం యొక్క లా, వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు నిరోధకత యొక్క నిష్పత్తిని ఉపయోగించవచ్చు:
    • వి = ఐఆర్
  5. ఒక ఉదాహరణ పని చేయడానికి ప్రయత్నించండి. మూడు రెసిస్టర్లు, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω మరియు R3 = 9Ω సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. 2.5V యొక్క వోల్టేజ్ సర్క్యూట్లో ఉంది. సర్క్యూట్లో మొత్తం కరెంట్‌ను లెక్కించండి. మొదట, మొత్తం ప్రతిఘటనను లెక్కిద్దాం:
    • R (మొత్తం) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9
    • ఈ విధంగా R (మొత్తం) = 21
  6. మొత్తం కరెంటును లెక్కించడానికి ఓం యొక్క చట్టాన్ని ఉపయోగించండి:
    • V (మొత్తం) = I (మొత్తం) x R (మొత్తం)
    • నేను (మొత్తం) = వి (మొత్తం) / ఆర్ (మొత్తం)
    • నేను (మొత్తం) = 2.5 వి / 21
    • నేను (మొత్తం) = 0.1190 ఎ.

4 యొక్క పార్ట్ 3: సమాంతర సర్క్యూట్లలో మొత్తం కరెంట్‌ను లెక్కిస్తోంది

  1. సమాంతర సర్క్యూట్ అంటే ఏమిటో అర్థం చేసుకోండి. పేరు సూచించినట్లుగా, ఒక సమాంతర సర్క్యూట్ సమాంతర పద్ధతిలో ఏర్పాటు చేయబడిన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది బహుళ వైరింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, కరెంటును నిర్వహించడానికి మార్గాలను సృష్టిస్తుంది.
  2. మొత్తం వోల్టేజ్‌ను లెక్కించండి. మునుపటి విభాగంలో వేర్వేరు పదాలను మేము ఇప్పటికే కవర్ చేసినందున, ఇప్పుడు మనం నేరుగా లెక్కలకు వెళ్ళవచ్చు. ఉదాహరణకు, రెండు శాఖలతో పైపు తీసుకోండి, ఒక్కొక్కటి వేరే వ్యాసం. రెండు గొట్టాలలో నీరు ప్రవహించాలంటే, మీరు ప్రతి గొట్టాలలో అసమాన శక్తులను ఉపయోగించాలా? లేదు. నీరు ప్రవహించటానికి మీకు తగినంత శక్తి మాత్రమే అవసరం. అందువల్ల, నీరు ప్రస్తుత మరియు శక్తి వోల్టేజ్ అనే సారూప్యతను ఉపయోగించి, మేము ఇలా చెప్పగలం:
    • V (మొత్తం) = V1 + V2 + V3
  3. మొత్తం ప్రతిఘటనను లెక్కించండి. మీరు రెండు గొట్టాల ద్వారా ప్రవహించే నీటిని నియంత్రించాలనుకుంటున్నారని అనుకుందాం. మీరు పైపులను ఎలా బ్లాక్ చేస్తారు? మీరు ప్రతి శాఖలో ఒక బ్లాక్‌ను ఉంచారా లేదా నీటి ప్రవాహాన్ని నియంత్రించగలిగేలా మీరు వరుసగా బహుళ బ్లాక్‌లను ఉంచారా? మీరు తరువాతి చేయవలసి ఉంటుంది. అదే సారూప్యత రెసిస్టర్‌లకు వర్తిస్తుంది. సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన రెసిస్టర్లు సమాంతరంగా అమర్చబడిన వాటి కంటే ప్రస్తుతాన్ని బాగా నియంత్రిస్తాయి. సమాంతర సర్క్యూట్లో మొత్తం నిరోధకత యొక్క సమీకరణం:
    • 1 / R (మొత్తం) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
  4. మొత్తం ప్రవాహాన్ని లెక్కించండి. మా ఉదాహరణకి తిరిగి, మూలం నుండి ఫోర్క్ వరకు ప్రవహించే నీరు విభజించబడింది. విద్యుత్ శక్తికి కూడా ఇది వర్తిస్తుంది. ఛార్జ్ ప్రవహించే అనేక మార్గాలు ఉన్నందున, మీరు దానిని విభజించారని చెప్పవచ్చు. మార్గాలు తప్పనిసరిగా సమాన మొత్తంలో ఛార్జీని పొందవు. ఇది ప్రతి శాఖలోని భాగాల నిరోధకత మరియు పదార్థాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కాబట్టి, మొత్తం ప్రస్తుత సమీకరణం అన్ని మార్గాల్లోని అన్ని ప్రస్తుత మొత్తాల మొత్తం:
    • నేను (మొత్తం) = I1 + I2 + I3
    • వాస్తవానికి మనం దీన్ని ఇంకా ఉపయోగించలేము, ఎందుకంటే వ్యక్తిగత ప్రవాహాలు మనకు ఇంకా తెలియదు. ఈ సందర్భంలో ఓం యొక్క లా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

4 యొక్క 4 వ భాగం: సమాంతర సర్క్యూట్లతో ఉదాహరణను పరిష్కరించడం

  1. ఒక ఉదాహరణ ప్రయత్నించండి. 4 రెసిస్టర్లు రెండు శాఖలుగా లేదా సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన మార్గాలుగా విభజించబడ్డాయి. శాఖ 1 లో మనం R1 = 1 Ω మరియు R2 = 2 find ను కనుగొంటాము, మరియు శాఖ రెండులో R3 = 0.5 Ω మరియు R4 = 1.5 find ను కనుగొంటాము. ప్రతి ప్యాడ్‌లోని రెసిస్టర్‌లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. శాఖ 1 అంతటా అనువర్తిత వోల్టేజ్ 3 V. మొత్తం ప్రవాహాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.
  2. మొదట మొత్తం ప్రతిఘటనను నిర్ణయించండి. ప్రతి శాఖలోని రెసిస్టర్లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినందున, మేము మొదట ప్రతి బ్రాంచ్‌లోని మొత్తం ప్రతిఘటనను నిర్ణయించబోతున్నాము.
    • R (మొత్తం 1 & 2) = R1 + R2
    • R (మొత్తం 1 & 2) = 1 Ω + 2
    • R (మొత్తం 1 & 2) = 3
    • R (మొత్తం 3 & 4) = R3 + R4
    • R (మొత్తం 3 & 4) = 0.5 Ω + 1.5
    • R (మొత్తం 3 & 4) = 2
  3. సమాంతర కనెక్షన్ కోసం దీనిని సమీకరణంలోకి నమోదు చేయండి. ఇప్పుడు, శాఖలు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినందున, మేము సమాంతర కనెక్షన్ కోసం సమీకరణాన్ని ఉపయోగించబోతున్నాము
    • (1 / R (మొత్తం)) = (1 / R (మొత్తం 1 & 2)) + (1 / R (మొత్తం 3 & 4))
    • (1 / R (మొత్తం)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
    • (1 / R (మొత్తం)) =
    • R (మొత్తం) = 1.2
  4. మొత్తం వోల్టేజ్‌ను నిర్ణయించండి. ఇప్పుడు మొత్తం వోల్టేజ్ లెక్కించండి. మొత్తం వోల్టేజ్ ప్రతి వ్యక్తి వోల్టేజ్కు సమానం కాబట్టి:
    • వి (మొత్తం) = వి 1 = 3 వి.
  5. మొత్తం కరెంటును నిర్ణయించడానికి ఓం యొక్క చట్టాన్ని ఉపయోగించండి. ఇప్పుడు మనం ఓం యొక్క లా ఉపయోగించి మొత్తం కరెంట్‌ను లెక్కించవచ్చు.
    • V (మొత్తం) = I (మొత్తం) x R (మొత్తం)
    • నేను (మొత్తం) = వి (మొత్తం) / ఆర్ (మొత్తం)
    • నేను (మొత్తం) = 3 వి / 1.2
    • నేను (మొత్తం) = 2.5 ఎ.

చిట్కాలు

  • సమాంతర సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నిరోధకత ఎల్లప్పుడూ వ్యక్తిగత నిరోధకం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

నిబంధనలు

  • సర్క్యూట్ - వైర్లతో అనుసంధానించబడిన భాగాలు (రెసిస్టర్లు, కెపాసిటర్లు మరియు కాయిల్స్ వంటివి) కలిగి ఉంటాయి, దీని ద్వారా విద్యుత్తు ప్రవహిస్తుంది.
  • రెసిస్టర్లు - కరెంట్‌ను తగ్గించగల లేదా నిరోధించే భాగాలు
  • ప్రస్తుత - తీగల ద్వారా ఛార్జ్ ప్రవాహం; యూనిట్ ఆంపియర్ (ఎ)
  • వోల్టేజ్ - లోడ్ యూనిట్కు పని; యూనిట్ వోల్టేజ్ (V)
  • ప్రతిఘటన - విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఒక భాగం యొక్క నిరోధకత యొక్క కొలత; యూనిట్ ఓం (Ω)