Սերիական սխեմաներ. Հասկանալը և կիրառությունները
Պենդահուլուան
Էլեկտրական սխեմաները գրեթե բոլոր էլեկտրոնային սարքերի հիմքն են, որոնք մենք օգտագործում ենք ամեն օր: Սմարթֆոններից մինչև հեռուստացույցներ, կենցաղային տեխնիկա և համակարգիչներ, այս բոլոր սարքերը հիմնված են հիմնական էլեկտրական սկզբունքների վրա: Էլեկտրաէներգիայի աշխարհում հիմնարար հասկացություններից մեկը հաջորդական սխեման է: Այս հոդվածը մանրամասն կքննարկի հաջորդական սխեմաները՝ սկսած դրանց տեսությունից, բաղադրիչներից, աշխատանքի եղանակից մինչև առօրյա կյանքում դրանց գործնական կիրառությունները:
Հաջորդական սխեմաների հասկացում
Հաջորդական միացումը էլեկտրական միացման սխեմայի կառուցվածք է, որի դեպքում էլեկտրական բաղադրիչները դասավորված են հաջորդաբար մեկ ուղով, որպեսզի յուրաքանչյուր բաղադրիչով անցնող հոսանքը նույնը լինի: Հաջորդական միացման բնութագրիչներից մեկը էլեկտրական հոսանքի հոսքի համար մեկ ուղու առկայությունն է: Եթե միացման որևէ բաղադրիչ անջատվի կամ վնասվի, ամբողջ միացումը կանջատվի:
Հաջորդական շղթայի բաղադրիչները
Հաջորդական միացումներում սովորաբար հանդիպող հիմնական բաղադրիչներն են դիմադրությունը (R), կոնդենսատորը (C) և ինդուկտորը (L): Այս բաղադրիչներից յուրաքանչյուրն ունի իր հատուկ դերը և բնութագրերը միացումում.
1. Ռեզիստոր (R): Կանխում է էլեկտրական հոսանքի հոսքը և էլեկտրական էներգիան փոխակերպում ջերմային էներգիայի:
2. Կոնդենսատոր (C): Ժամանակավորապես կուտակում է էլեկտրական լիցքը և անհրաժեշտության դեպքում արձակում այն:
3. Ինդուկտոր (L): Երբ դրա միջով հոսանք է անցնում, էներգիան կուտակվում է մագնիսական դաշտի տեսքով։
Օմի օրենքը հաջորդական շղթաներում
Օմի օրենքը հասկանալը կարևոր է հաջորդական սխեմաները վերլուծելու համար: Օմի օրենքը նշում է, որ դիմադրության վրով անցնող լարումը (V) հավասար է դիմադրության միջով անցնող հոսանքի (I) և դիմադրության (R) բազմապատկածին: Հիմնական բանաձևը հետևյալն է.
V = I անգամ R
Ինչպես են աշխատում հաջորդական սխեմաները
Հաջորդական միացման սխեմայում յուրաքանչյուր բաղադրիչով հոսող հոսանքը նույնն է։ Սակայն, միացման սխեմայի ընդհանուր լարումը յուրաքանչյուր առանձին բաղադրիչի լարումների գումարն է։ Եթե մենք ունենք R1, R2 և R3 դիմադրություններ հաջորդական միացված լարման աղբյուրի հետ V, ապա՝
\[ V = V_{R1} + V_{R2} + V_{R3} \]
Բացի այդ, հաջորդական միացման սխեմայում ընդհանուր դիմադրությունը յուրաքանչյուր բաղադրիչի դիմադրությունների գումարն է.
\[ R_{ընդհանուր} = R1 + R2 + R3 \]
Օրինակ՝ Պերհիտունգան
Ենթադրենք, որ կա հաջորդական միացում, որը բաղկացած է երեք դիմադրություններից՝ R1 = 2Ω, R2 = 3Ω և R3 = 5Ω արժեքներով, և լարման աղբյուր՝ V = 10V: Մենք կարող ենք հաշվարկել միացման մեջ հոսող ընդհանուր դիմադրությունը և հոսանքը հետևյալ կերպ.
\[ R_{ընդհանուր} = 2Ω + 3Ω + 5Ω = 10Ω \]
Այնուհետև, օգտագործելով Օմի օրենքը՝
\[ I = \frac{V}{R_{ընդհանուր}} = \frac{10V}{10Ω} = 1A \]
Շղթայի միջով անցնող հոսանքը 1 ամպեր է։
Հաջորդական սխեմաների գործնական կիրառությունները
1. Լապտերներ. Շատ լապտերներ օգտագործում են հաջորդական շղթա՝ մի քանի մարտկոցային տարրեր միացնելու համար՝ լամպին կիրառվող ընդհանուր լարումը մեծացնելու համար:
2. Սուրբ Ծննդյան լուսավորության տեղադրում. Սուրբ Ծննդյան զարդարանքների փոքր լամպերը հաճախ օգտագործում են հաջորդական միացում: Եթե մեկ լամպը փչանա, ամբողջ միացումը կխափանվի, ինչը ցույց է տալիս, որ սա հաջորդական միացում է:
3. Էլեկտրական ջեռուցիչներ. Որոշ էլեկտրական ջեռուցիչներ օգտագործում են հաջորդաբար դասավորված տաքացնող տարրեր՝ ջերմություն արտադրելու համար:
Հաջորդական սխեմաների առավելություններն ու թերությունները
Ավելորդ:
1. Պարզություն. Հաջորդական սխեմաները հեշտ են նախագծել և վերլուծել։
2. Տնտեսական. Պահանջում է ավելի քիչ մալուխներ՝ զուգահեռ միացման համեմատ։
Բացակայություն:
1. Հուսալիություն. Եթե մեկ բաղադրիչը խափանվի, ամբողջ սխեման կդադարի գործել։
2. Լարման նվազեցում. Քանի որ լարումը բաշխված է բոլոր բաղադրիչների միջև, յուրաքանչյուր բաղադրիչի լարումը ավելի ցածր կլինի, քան եթե դրանք տեղադրվեին զուգահեռ շղթայում։
Հաջորդական սխեմաներ և Կիրխհոֆի օրենքներ
Կիրխհոֆի օրենքները կարևոր գործիք են շղթայի վերլուծության համար։ Կիրխհոֆի օրենքներից մեկը՝ Կիրխհոֆի լարման օրենքը, նշում է, որ փակ շղթայում բոլոր լարումների հանրահաշվական գումարը պետք է հավասար լինի զրոյի։
\[ \sum V = 0 \]
Հաջորդական միացման սխեմայի համատեքստում սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր բաղադրիչի վրա լարումների գումարը պետք է հավասար լինի լարման աղբյուրի կողմից մատակարարվող ընդհանուր լարմանը։
Եզրակացություն
Հաջորդական միացումները էլեկտրաէներգիայի և էլեկտրոնիկայի հիմնարար հասկացություններից մեկն են: Հասկանալով, թե ինչպես են աշխատում հաջորդական միացումները, դրանք կարգավորող հիմնական օրենքները և դրանց կիրառությունները առօրյա կյանքում, մենք կարող ենք ավելի լավ գնահատել և հասկանալ, թե ինչպես են գործում մեզ շրջապատող էլեկտրոնային սարքերը:
Անկախ նրանից՝ դուք ուսանող եք, որը նոր է սովորում էլեկտրոնիկայի հիմունքները, թե փորձառու էլեկտրատեխնիկ, հաջորդական սխեմաների լավ ըմբռնումը անգնահատելի հիմնարար հմտություն է: Այս տեսությունը գործնականում կիրառելը թույլ է տալիս մեզ ավելի արդյունավետորեն նախագծել և սպասարկել բազմազան պարզ և բարդ էլեկտրական համակարգեր:
