φωτογραφιες απο λερο

ΟΛΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ (Ηλεκτρικά κυκλώματα)

Διάταξη:

  • Τροφοδοτικό Τάσης
  • Λαμπτήρες

Διαδικασία:
Δημιουργούμε ένα κλάδο όπου συνδέουμε σε σειρά δυο λαμπτήρες. Δημιουργούμε ακόμα ένα κλάδο όπου συνδέουμε παράλληλα δυο λαμπτήρες. Συνδέουμε τους παραπάνω κλάδους παράλληλα μεταξύ τους αλλά και με το τροφοδοτικό τάσης. Παρέχουμε στο κύκλωμα τάση VΠ ίση με 6 V. Παρατηρούμε ότι τα λαμπάκια που είναι συνδεδεμένα παράλληλα μεταξύ τους φωτοβολούν περισσότερο από τα λαμπάκια που είναι συνδεδεμένα σε σειρά μεταξύ τους. Γιατί συμβαίνει αυτό;
oliki_antistasi
Εξήγηση:

Η τάση που παρέχουμε στο κύκλωμα είναι ίση με Vπ=6V

. Οι κλάδοι ΑΒ και ΓΔ επειδή είναι συνδεδεμένοι παράλληλα μεταξύ τους θα έχουν και αυτοί την ίδια διαφορά δυναμικού στα άκρα τους δηλαδή .

Στον κλάδο ΑΒ που οι λαμπτήρες είναι συνδεδεμένοι σε σειρά, η ολική αντίσταση τους είναι  RΣ=Rλ+Rλ=2Rλ

οπότε το ρεύμα που διαρρέει τον κλάδο είναι IAB=((Vπ)/(2Rλ))

Στον κλάδο ΓΔ καθένας από τους δυο λαμπτήρες έχει τάση VΠ  και η ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει είναι IΓΔ=((Vπ)/(Rλ))

Παρατηρούμε ότι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε λαμπτήρα του κλάδου ΓΔ είναι διπλάσια από αυτή του κλάδου ΑΒ οπότε είναι φυσιολογική και η διαφορά στην φωτοβολία των λαμπτήρων, η οποία είναι ανάλογη της έντασης του ρεύματος.

 

Συνδεσμολογία αντιστατών

Oι αντιστάτες είναι βασικό στοιχείο κάθε κυκλώματος. H συνδεσμολογία των αντιστατών απασχολεί τους ηλεκτρονικούς στο σχεδιασμό και κατασκευή ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος. Στη περίπτωση της φωτογραφίας ,το κύκλωμα που παρουσιάζεται έχει ένα πλήθος ίδιων αντιστατών (φαίνεται από τον χρωματικό κώδικα της κάθε μίας), αλλά δεν φαίνεται η συνδεσμολογία τους (βρίσκεται στο πίσω μέρος της πλακέτας).

Όταν έχουμε δύο ή περισσότερες αντιστάσεις, ορίζουμε την ολική ή ισοδύναμη αντίσταση Rολ , σαν την αντίσταση που δίνει το ίδιο αποτέλεσμα με το σύνολο των επιμέρους αντιστάσεων (R1 , R2 , R3 , …).

Σύνδεση αντιστατών σε σειρά.

in line resistors_1Ισχύει : Ι ίδιο, V = V1 + V2 + V3 , Rολ = R1 + R2 + R3 

Παρατηρούμε ότι η ένταση του ρεύματος είναι η ίδια για κάθε αντιστάτη. Η τάση V που δίνει η πηγή είναι το άθροισμα των τάσεων στα άκρα του κάθε αντιστάτη. Η ολική αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με το άθροισμα των αντιστατών. Η ολική αντίσταση είναι μεγαλύτερη από κάθε άλλη αντίσταση του κυκλώματος.

Παράλληλη σύνδεση αντιστατών

paraller resistors_1Ισχύει : V ίδιο, I = I1 + I2 + I3 , 1 / Rολ = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3

Παρατηρούμε ότι η τάση της πηγής είναι η τάση σε κάθε αντιστάτη. Η ένταση του ρεύματος που φτάνει στο κόμβο Α είναι ίση με το άθροισμα των εντάσεων των ρευμάτων που διαρρέουν τον κάθε αντιστάτη λόγω του 1ου κανόνα του Kirchhoff. Η ολική αντίσταση είναι μικρότερη από κάθε άλλη αντίσταση του κυκλώματος.

Με συνδυασμό των παραπάνω περιπτώσεων μπορούμε να δημιουργήσουμε κάθε τιμή αντίστασης, ας δούμε ένα παράδειγμα:

paraller and on line resistors_1Δίνεται το κύκλωμα του σχήματος, όπου οι αντιστάτες δίνονται R1 =16 Ω, R2 = 12 Ω, R3 = 6 Ω και η τάση της πηγής V = 40 Volt. Να υπολογιστούν οι τιμές της τάσης και της έντασης του ρεύματος σε κάθε αντιστάτη.

Λύση

Ας υπολογίσουμε πρώτα την ολική αντίσταση: Οι αντιστάτες R2 και R3 είναι συνδεδεμένοι παράλληλα, άρα 1 / R23 = 1 / R2 + 1 / R3 = (1 / 12) + (1 / 6) = 3 / 12 = 1 / 4 ⇒ R23 = 4 Ω. Η R1 και η R23  είναι συνδεδεμένες σε σειρά. Η ολική αντίσταση είναι το άθροισμα των επιμέρους αντιστάσεων ισχύει: Rολ = R1 + R23 = 16 + 4 = 20 Ω.

Ο νόμος του Ohm είναι: Ι = V / Rολ ⇒ I = 40 / 20 = 2 A. Ο νόμος του Ohm στη R1 : Ι =  V1 / R1 ⇒ V1 = I·R1 ⇒ V1 = 2·16 = 32 Volt. Η τάση της R1 και η τάση της R2 ή της R3 είναι ίση με την τάση της πηγής: V = V1 + V2 ⇒ V2 =  V – V1 = 40 – 32 = 8 Volt. Ο νόμος του Ohm στην R2 : Ι2  = V2 / R2 ⇒ Ι2  = 8 / 12 = 2 / 3 Α.

Θα εφαρμόσουμε τον πρώτο κανόνα του Kirchhoff στον κόμβο Α:  Ι = Ι2 + Ι3 ⇒ Ι3 = Ι – Ι2 = 2 – 2 / 3 = 4 / 3.

erg_ask_5