Inhalt

• Ze trëppelen
• Deel 1 vu 4: D'Basis Terminologie verstoen
• Deel 2 vu 4: Bestëmmt den Total Stroum vun engem Seriekreeslaf
• Deel 3 vu 4: Berechnung vum Gesamtstroum a parallele Circuiten
• Deel 4 vu 4: E Beispill mat parallele Circuiten ze léisen
• Tipps
• Konditioune

Deen einfachste Wee sech eng Serienverbindung virzestellen ass als eng Kette vu Komponenten. D'Komponente ginn noeneen derbäi an ausgeriicht. Et gëtt nëmmen ee Wee duerch deen d'Elektronen an d'Landunge kënne fléissen. Wann Dir eng Basis Iddi hutt wat eng Serieverbindung mat sech bréngt, kënnt Dir léiere wéi Dir de Gesamtstroum berechent.

Ze trëppelen

Deel 1 vu 4: D'Basis Terminologie verstoen

1. Vertraut Iech mat wat Floss ass. Stroum ass d'Bewegung vun elektresch geluedenen Trägere wéi Elektronen, de Stroum vun der Charge pro Zäitenheet. Awer wat ass Charge a wat ass en Elektron? En Elektron ass en negativ geluedenen Deelchen. Eng Charge ass eng Eegeschaft vun der Matière déi benotzt gëtt fir unzeginn ob eppes positiv oder negativ gelueden ass. Wéi Magnete stierwen déi selwecht Chargen géigesäiteg of an ënnerschiddlech Chargen zéien sech géigesäiteg un.
   • Mir kënnen dëst mat Waasser illustréieren. Waasser besteet aus der Molekül H2O - déi fir eng Bindung vun 2 Atomer Waasserstoff an 1 Atom Sauerstoff steet. Mir wëssen datt de Sauerstoffatom an zwee Waasserstoffatomer zesummen eng Molekül vu Waasser (H2O) maachen.
   • Fléissend Waasser besteet aus Milliounen a Millioune vun dëser Molekül. Mir kënnen de fléissende Betrag u Waasser mat elektresche Stroum vergläichen; d'Molekül mat engem Elektron; an de Charge mat den Atomer.
2. Verstoen op wat Volt bezitt. Spannung ass déi "Kraaft" déi de Stroum dreift. Fir d'Spannung am beschten ze illustréieren, benotze mir d'Batterie als Beispill. An enger Batterie ass eng Serie vu chemesche Reaktiounen déi Elektronen am positive Pol vun der Batterie opbauen.
   • Elo wa mir de positiven Uschlosspunkt vun engem Medium (z. B. en Drot) un den negativen Uschloss vun der Batterie befestigen, da fänken d'Elektronen un, sech vuneneen ewech ze beweegen, well, wéi mir virdru scho gesot hunn, gläich Chargen ofstëmmen.
   • Zousätzlech wéinst dem Gesetz fir d'Konservatioun vun der Ladung (wat seet datt d'Netzladung vun engem isoléierte System d'selwecht muss bleiwen), probéieren d'Elektronen d'Belaaschtungen ze balancéieren andeems se vun der héijer Konzentratioun vun Elektronen an déi niddreg Konzentratioun bewegen. vum positiven Pol respektiv dem negative Pol.
   • Dës Bewegung kreéiert e potenziellen Ënnerscheed an all den Enden, déi mir elo eng Spannung nennen.
3. Wësse wat Widderstand ass. Widderstand, op der anerer Säit, ass de Widderstand vu verschiddenen Elementer géint de Stroum vun der Charge.
   • Widderstänn sinn Elementer mat bedeitendem Widderstand. Si ginn op bestëmmte Plazen an engem Circuit oder Circuit plazéiert fir de Flow vun der Charge oder Elektronen ze regléieren.
   • Wann et keng Widderstänn gëtt, ginn d'Elektronen net geregelt an d'Ausrüstung kann iwwerluede a beschiedegt ginn, oder Feier fänken vun Iwwerhëtzung.

Deel 2 vu 4: Bestëmmt den Total Stroum vun engem Seriekreeslaf

1. Bestëmmt den totalen Widderstand vum Circuit. Stellt Iech e Stréi vir, deen Iech drénkt. Dréckt et mat e puer Fanger. Wat mierkt Dir? De Floss vum Waasser wäert erofgoen. D'Quetschen bildet e Widderstand. Är Fanger blockéieren d'Waasser (wat de Floss duerstellt). Well de Quetschen an enger riichter Linn geschitt, fënnt se a Serien statt. Vun dësem Beispill follegt de Gesamtwidderstand vu Widderstänn an der Serie:
   • R (total) = R1 + R2 + R3
2. Bestëmmt d'Gesamtspannung vum Widderstand. Normalerweis gëtt d'Gesamtspannung scho ginn, awer an deene Fäll wou eenzel Spannungen uginn, kënne mir déi folgend Equatioun benotzen:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
   • Awer firwat ass dat sou? Erëm mat der Stréi-Analogie, wat erwaart Dir Iech wann et de Stréi dréckt? Da brauch et méi Effort fir Waasser duerch de Stréi ze kréien. Den Total Effort, deen Dir maache musst, gëtt produzéiert vun der individueller Kraaft, déi fir déi eenzel Nippen néideg ass.
   • Déi "Kraaft" déi se hëlt nennt sech Volt, well se de Floss vum Waasser dreift. Dofir ass et nëmmen natierlech datt d'Gesamtspannung resultéiert aus derbäi déi eenzel Spannungen iwwer all Widderstand.
3. Berechent den Total Stroum iwwer de System. Erëm mat der Stréianalogie: Huet sech eppes an der Quantitéit u Waasser geännert, och wann Dir de Stréi gedréckt hutt? Nee. Och wann den Taux mat deem Dir d'Waasser erabruecht huet geännert huet, bleift d'Quantitéit u Waasser dat Dir drénke konnt d'selwecht. A wann Dir méi genau kuckt op d'Quantitéit vum Waasser eran an erausgeet, sinn d'Pneipen d'selwecht, well d'Geschwindegkeet vum Waasser konstant ass, also kënne mir soen datt:
   • I1 = I2 = I3 = I (total)
4. Denkt un dem Ohm säi Gesetz. Awer Dir sidd nach net do! Denkt drun, mir hu keng vun dësen Daten, awer mir kënnen dem Ohm säi Gesetz, d'Verhältnis vu Spannung, Stroum a Widderstand benotzen:
   • V = IR
5. Probéiert e Beispill auszeschaffen. Dräi Widderstänn, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω an R3 = 9Ω sinn a Serien ugeschloss. Eng Spannung vun 2.5V ass um Circuit. Berechent den Total Stroum am Circuit. Als éischt, loosst eis de Gesamtwidderstand berechnen:
   • R (total) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Sou R (total) = 21 Ω
6. Benotzt dem Ohm Gesetz fir de Gesamtstroum ze berechnen:
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • Ech (total) = 2,5 V / 21 Ω
   • Ech (total) = 0,1190 A.

Deel 3 vu 4: Berechnung vum Gesamtstroum a parallele Circuiten

1. Verstoe wat e parallele Circuit ass. Wéi den Numm et scho seet, besteet e parallele Circuit aus Komponenten déi parallel arrangéiert sinn. Dëst benotzt verschidde Verdrahtungen, Weeër kreéiert fir Stroum ze féieren.
2. Berechent d'Gesamtspannung. Well mir déi verschidde Konditioune schonn am virege Sektioun ofgedeckt hunn, kënne mir elo direkt mat de Berechnunge virgoen. Zum Beispill, huelt e Päif mat zwee Branchen, jidd vun engem aneren Duerchmiesser. Fir datt d'Waasser a béide Réier fléisst, musst Dir ongläich Kräften an all de Réier benotzen? Nee. Dir braucht nëmme genuch Kraaft fir d'Waasser fléissend ze kréien. Dofir, mat der Analogie datt d'Waasser de Stroum ass an d'Kraaft d'Spannung ass, kënne mir soen datt:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
3. Berechent den Total Resistenz. Stellt Iech vir datt Dir d'Waasser regléiere wëllt déi duerch béid Tuben fléisst. Wéi blockéiert Dir d'Päif? Gitt Dir just e Block an all Branche oder plazéiert Dir méi Blocken op eng konsequent Manéier, fir de Waasserfloss ze kontrolléieren? Dir musst déi lescht maachen. Déi selwecht Analogie gëlt fir Widderstänn. Widderstänn, déi a Serien ugeschloss sinn, reguléiere Stroum vill besser wéi déi parallel arrangéiert. D'Gleichung fir de Gesamtwidderstand an engem parallele Circuit ass:
   • 1 / R (total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Berechent de Gesamtfloss. Zréckgoen op eist Beispill, ass d'Waasser, dat vun der Quell an d'Gabel leeft, gedeelt. Datselwecht gëlt fir elektresch Kraaft. Well et verschidde Weeër sinn duerch déi d'Laascht ka fléissen, kënnt Dir soen datt et opgedeelt gouf. D'Weeër kréien net onbedéngt gläich Betrag. Et hänkt vun de Widderstänn a Material vun de Komponenten an all Branche of. Dofir ass déi gesamt Stroumquatioun einfach d'Zomm vun all Stroum an alle Weeër:
   • Ech (total) = I1 + I2 + I3
   • Natierlech kënne mir dëst nach net benotzen, well mir déi eenzel Stréimunge nach net kennen. An dësem Fall kann dem Ohm säi Gesetz och benotzt ginn.

Deel 4 vu 4: E Beispill mat parallele Circuiten ze léisen

1. Probéiert e Beispill. 4 Widderstänn ginn an zwou Branchen oder Weeër gedeelt, déi parallel verbonne sinn. An der Branche 1 fanne mir R1 = 1 Ω an R2 = 2 Ω, an an der Branche zwee fanne mir R3 = 0.5 Ω a R4 = 1.5 Ω. D'Widderstänn an all Pad sinn a Serien ugeschloss. Déi ugewannt Spannung iwwer Branche 1 ass 3 V. Bestëmmt den Total Stroum.
2. Als éischt bestëmmen d'Gesamtresistenz. Well d'Widderstänn an all Branche a Serien ugeschloss sinn, gi mir als éischt den Total Resistenz iwwer all Branche fest.
   • R (total 1 & 2) = R1 + R2
   • R (total 1 & 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (total 1 & 2) = 3 Ω
   • R (total 3 & 4) = R3 + R4
   • R (total 3 & 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (total 3 & 4) = 2 Ω
3. Gitt dëst an d'Gleichung fir d'parallel Verbindung. Elo, well d'Branchen parallel verbonne sinn, wäerte mir d'Gleichung fir eng parallel Verbindung benotzen
   • (1 / R (total)) = (1 / R (total 1 & 2)) + (1 / R (total 3 & 4))
   • (1 / R (total)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (total)) = ⅚
   • R (total) = 1,2 Ω
4. Bestëmmt d'Gesamtspannung. Berechent elo d'Gesamtspannung. Zënter der Gesamtspannung ass gläich wéi all eenzel Spannung:
   • V (total) = V1 = 3 V.
5. Benotzt dem Ohm Gesetz fir de Gesamtstroum ze bestëmmen. Elo kënne mir de Gesamtstroum mat dem Ohm Gesetz berechnen.
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • Ech (total) = 3 V / 1,2 Ω
   • Ech (total) = 2,5 A.

Tipps

• Den Total Resistenz vun engem parallele Circuit ass ëmmer manner wéi KEE individuellen Widderstand.

Konditioune

• Circuit - bestehend aus Komponenten (wéi Widderstänn, Kondensater a Spulen) verbonne mat Dréit, duerch déi Stroum kann fléissen.
• Widderstänn - Komponenten déi de Stroum reduzéiere kënnen oder widderstoen
• Stroum - de Stroum vun der Ladung duerch d'Dréit; Eenheet Ampère (A)
• Spannung - Aarbecht pro Laascht Eenheet; Eenheetsspannung (V)
• Resistenz - Moossnam vum Widderstand vun engem Komponent zum elektresche Stroum; Eenheet Ohm (Ω)