Էլեկտրական սխեմաների վերաբերյալ հարցերի օրինակ

Էլեկտրական սխեմաների վերաբերյալ հարցերի օրինակ

Էլեկտրական սխեմաները ֆիզիկայի և էլեկտրատեխնիկայի կարևորագույն թեմա են: Սխեմաների աշխատանքի սկզբունքը և արժեքների հաշվարկման եղանակը հասկանալը կարևոր է էլեկտրատեխնիկայով կամ էլեկտրոնային սարքերի հետ աշխատող յուրաքանչյուրի համար: Այս հոդվածը կներկայացնի էլեկտրական սխեմաների խնդիրների մի քանի օրինակներ և դրանց բացատրությունները՝ որպես հղում ուսանողների և մասնագետների համար, ովքեր ցանկանում են խորացնել իրենց գիտելիքները:

Ներածություն էլեկտրական սխեմաներին

Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրական շղթան բաղկացած է մի քանի հիմնական բաղադրիչներից, ինչպիսիք են դիմադրությունները, կոնդենսատորները, ինդուկտորները և լարման կամ հոսանքի աղբյուրները: Այս բաղադրիչները միացված են որոշակի կոնֆիգուրացիաներով՝ որոշակի գործառույթներ կատարելու համար, ինչպիսիք են ազդանշանների զտումը կամ լարման ավելացումը կամ նվազումը: Շղթայի վերլուծության մեջ Օհմի և Կիրխհոֆի օրենքները հաճախ օգտագործվում են շղթայում հոսանքը և լարումը հաշվարկելու համար:

Օրինակ՝ խնդիր 1. Պարզ հաջորդական սխեմա

Հարց՝
Տրված է հաջորդական միացում, որը բաղկացած է երեք դիմադրություններից՝ (R1 = 2Ω), (R2 = 3Ω) և (R3 = 5Ω), որոնք միացված են լարման աղբյուրին՝ (V = 10Վ): Հաշվարկեք միացման սխեմայում հոսող հոսանքը և յուրաքանչյուր դիմադրության լարումը:

Քննարկում.

1. Գտեք լրիվ դիմադրությունը։
Հաջորդական միացման սխեմայում ընդհանուր դիմադրությունը բոլոր առանձին դիմադրությունների գումարն է։
\[
R_{\text{ընդհանուր}} = R1 + R2 + R3 = 2 \Օմեգա + 3 \Օմեգա + 5 \Օմեգա = 10 \Օմեգա
\]

2. Գտեք հոսող հոսանքը։
Օմի օրենքի համաձայն, հոսանքը կարող է հաշվարկվել հետևյալ կերպ.
\[
I = \frac{V}{R_{\text{ընդհանուր}}} = \frac{10 V}{10 \Omega} = 1 A
\]

3. Գտեք յուրաքանչյուր դիմադրության լարումը։
Յուրաքանչյուր դիմադրության վրա լարումը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ.
\[
V_{R1} = I անգամ R1 = 1 A անգամ 2՝ Օմեգա = 2 Վ
\]
\[
V_{R2} = I անգամ R2 = 1 A անգամ 3՝ Օմեգա = 3 Վ
\]
\[
V_{R3} = I անգամ R3 = 1 A անգամ 5՝ Օմեգա = 5 Վ
\]

Այսպիսով, շղթայում հոսող հոսանքը 1 Ա է, իսկ յուրաքանչյուր դիմադրության վրա լարումը՝ համապատասխանաբար 2 Վ, 3 Վ և 5 Վ։

Օրինակ՝ հարց 2. Պարզ զուգահեռ միացում

Հարց՝
Տրված է զուգահեռ շղթա, որը բաղկացած է երեք դիմադրություններից՝ (R1 = 6Ω), (R2 = 3Ω) և (R3 = 2Ω), որոնք միացված են լարման աղբյուրին՝ (V = 12Վ): Հաշվարկեք յուրաքանչյուր դիմադրության միջով անցնող հոսանքը:

Քննարկում.

1. Յուրաքանչյուր դիմադրության հոսանքը՝
Զուգահեռ միացման դեպքում յուրաքանչյուր դիմադրության վրա լարումը նույնն է և հավասար է աղբյուրի լարմանը: Հետևաբար, յուրաքանչյուր դիմադրության վրա հոսանքի ուժը հաշվարկվում է Օհմի օրենքի միջոցով:

\[
I_{R1} = \frac{V}{R1} = \frac{12 V}{6 \Omega} = 2 A
\]
\[
I_{R2} = \frac{V}{R2} = \frac{12 V}{3 \Omega} = 4 A
\]
\[
I_{R3} = \frac{V}{R3} = \frac{12 V}{2 \Omega} = 6 A
\]

Այսպիսով, յուրաքանչյուր դիմադրության միջով անցնող հոսանքը համապատասխանաբար 2 Ա, 4 Ա և 6 Ա է։

Հարց 3-ի օրինակ. Հաջորդական և զուգահեռ միացումների համադրություն

Հարց՝
Տրված է R1 = 4₂Omega₂, R2 = 2₂Omega₂ և R3 = 3₂Omega₂ միացումներից կազմված համակցված սխեմա։ R2₂-ը և R3₂-ը միացված են զուգահեռաբար, ապա հաջորդաբար միացված են R1₂-ին և լարման աղբյուրին՝ V = 15 V։ Հաշվարկեք յուրաքանչյուր դիմադրության վրա հոսանքի և լարման ուժը։

Քննարկում.

1. Գտեք \(R2 \) և \(R3 \)-ի համարժեք դիմադրությունը։
\[
\frac{1}{R_{\text{զուգահեռ}}} = \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} = \frac{1}{2 \Omega} + \frac{1}{3 \Omega} = \frac{3 + 2}{6} = \frac{5}{6 \Omega}
\]
\[
R_{\text{զուգահեռ}} = \frac{6}{5} \Omega = 1,2 \Omega
\]

2. Ընդհանուր դիմադրություն։
\[
R_{\text{ընդհանուր}} = R1 + R_{\text{զուգահեռ}} = 4 \Omega + 1,2 \Omega = 5,2 \Omega
\]

3. Ընդհանուր հոսանքը։
\[
I_{\text{ընդհանուր}} = \frac{V}{R_{\text{ընդհանուր}}} = \frac{15 V}{5,2 \Omega} մոտավորապես 2,88 A
\]

4. Լարումը \(R1 \):
\[
V_{R1} = I_{\text{ընդհանուր}} անգամ R1 = 2,88 A անգամ 4 Omega մոտավորապես 11,52 V
\]

5. Լարումը \(R2 \) և \(R3 \) կետերում:
Քանի որ R2-ը և R3-ը զուգահեռ են, լարումները նույնն են՝
\[
V_{\text{զուգահեռ}} = V – V_{R1} = 15 V – 11,52 V = մոտավորապես 3,48 V
\]

6. Գտեք հոսանքը \(R2 \) և \(R3 \) միջակայքերում։
\[
I_{R2} = \frac{V_{\text{զուգահեռ}}}{R2} = \frac{3,48 V}{2 \Omega} մոտավորապես 1,74 A
\]
\[
I_{R3} = \frac{V_{\text{զուգահեռ}}}{R3} = \frac{3,48 V}{3 \Omega} մոտավորապես 1,16 A
\]

Այսպիսով, շղթայում հոսող հոսանքը մոտ 2,88 Ա է։ R1 միակցիչի վրա լարումը մոտ 11,52 Վ է, իսկ R2 և R3 միակցիչների վրա լարումները՝ մոտ 3,48 Վ։ R2 միակցիչի վրա հոսանքը 1,74 Ա է, իսկ R3 միակցիչի վրա՝ 1,16 Ա։

Եզրակացություն

Այս հոդվածում քննարկվում են պարզ և համակցված սխեմաների խնդիրների մի քանի օրինակներ, ինչպես նաև դրանց լուծման քայլերը: Հիմնական հասկացությունների և Օմի ու Կիրխհոֆի օրենքների կիրառման ըմբռնումը հեշտացնում է տարբեր սխեմաների խնդիրների լուծումը: Տարբեր խնդիրների հետ հետևողական վարժությունը կարող է բարելավել ձեր ըմբռնումը և էլեկտրական սխեմաները վերլուծելու ունակությունը: Նրանց համար, ովքեր ցանկանում են ավելի խորը հասկանալ, խորհուրդ է տրվում ավելի խորը ուսումնասիրել փոփոխական հոսանքի սխեմաները, ֆիլտրերը և հաճախականության տիրույթի վերլուծության նյութը: