Электр чынжырларын талкуулоочу суроолордун мисалы
Электр чынжырлары физика жана электротехникада маанилүү тема болуп саналат. Чынжырлардын кантип иштээрин жана маанилерди кантип эсептөөнү түшүнүү электротехникага кызыккан же электрондук түзүлүштөр менен иштеген ар бир адам үчүн абдан маанилүү. Бул макалада билимин тереңдетүүнү каалаган студенттер жана адистер үчүн маалымдама катары электр чынжырларынын көйгөйлөрүнүн бир нече мисалдары жана алардын түшүндүрмөлөрү каралат.
Электр чынжырларына киришүү
Жалпысынан алганда, электр чынжыры резисторлор, конденсаторлор, индукторлор жана чыңалуу же ток булактары сыяктуу бир нече негизги компоненттерден турат. Бул компоненттер сигналдарды чыпкалоо же чыңалууну жогорулатуу же азайтуу сыяктуу белгилүү бир функцияларды аткаруу үчүн белгилүү бир конфигурацияларда туташтырылган. Чынжырды анализдөөдө көбүнчө чынжырдагы токту жана чыңалууну эсептөө үчүн Ом жана Кирхгоф мыйзамдары колдонулат.
1-мисал: Жөнөкөй удаалаш схема
Суроо:
Чыңалуу булагына туташтырылган үч резистордон (R1 = 2), (R2 = 3) жана (R3 = 5) турган удаалаш туташтырылган чынжыр берилген. Чынжырда агып жаткан ток күчүн жана ар бир резистордогу чыңалууну эсептегиле.
Талкуу:
1. Жалпы каршылыкты табыңыз:
Удаалаш туташтырууда жалпы каршылык бардык жеке каршылыктардын суммасына барабар.
\[
R_{\text{жалпы}} = R1 + R2 + R3 = 2 \Омега + 3 \Омега + 5 \Омега = 10 \Омега
\]
2. Агымдагы ток күчүн табыңыз:
Ом мыйзамына ылайык, ток күчүн төмөнкүдөй эсептөөгө болот:
\[
I = \frac{V}{R_{\text{total}}} = \frac{10V}{10 \Omega} = 1 A
\]
3. Ар бир резистордогу чыңалууну табыңыз:
Ар бир резистордогу чыңалуу төмөнкүдөй эсептелет:
\[
V_{R1} = I \times R1 = 1 A \times 2 \Омега = 2 V
\]
\[
V_{R2} = I \times R2 = 1 A \times 3 \Омега = 3 V
\]
\[
V_{R3} = I \times R3 = 1 A \times 5 \Омега = 5 V
\]
Демек, чынжырдагы ток күчү 1 А, ал эми ар бир резистордогу чыңалуу тиешелүүлүгүнө жараша 2 В, 3 В жана 5 В.
2-мисал суроо: Жөнөкөй параллель чынжыр
Суроо:
Чыңалуу булагына туташтырылган үч резистордон (R1 = 6, Омега), (R2 = 3, Омега) жана (R3 = 2, Омега) турган параллель чынжыр берилген. Ар бир резистор аркылуу өткөн ток күчүн эсептегиле.
Талкуу:
1. Ар бир резистордогу ток күчү:
Параллель чынжырда ар бир резистордогу чыңалуу булактын чыңалуусуна барабар жана бирдей. Ошондуктан, ар бир резистордогу ток күчү Ом закону боюнча эсептелет.
\[
I_{R1} = \frac{V}{R1} = \frac{12 V}{6 \Omega} = 2 А
\]
\[
I_{R2} = \frac{V}{R2} = \frac{12 V}{3 \Omega} = 4 А
\]
\[
I_{R3} = \frac{V}{R3} = \frac{12 V}{2 \Omega} = 6 А
\]
Демек, ар бир резистор аркылуу өткөн ток күчү тиешелүүлүгүнө жараша 2 А, 4 А жана 6 А түзөт.
3-мисал суроо: Удаалаш жана параллель чынжырлардын айкалышы
Суроо:
√(R1 = 4 \Omega \), √(R2 = 2 \Omega \) жана √(R3 = 3 \Omega \) турган айкалышкан схема берилген. √(R2 \) жана √(R3 \) параллель туташтырылган, андан кийин √(R1 \) жана чыңалуу булагы √(V = 15 V \) менен удаалаш туташтырылган. Ар бир резистордогу ток күчүн жана чыңалууну эсептегиле.
Талкуу:
1. \( R2 \) жана \( R3 \) эквиваленттүү каршылыгын табыңыз:
\[
\frac{1}{R_{\text{parallel}}} = \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} = \frac{1}{2 \Omega} + \frac{1}{3 \Omega} = \frac{3 + 2}{6} = \frac{5}{6 \Omega}
\]
\[
R_{\text{parallel}} = \frac{6}{5} \Омега = 1,2 \Омега
\]
2. Жалпы каршылык:
\[
R_{\текст{жалпы}} = R1 + R_{\текст{параллель}} = 4 \Омега + 1,2 \Омега = 5,2 \Омега
\]
3. Жалпы ток:
\[
I_{\text{жалпы}} = \frac{V}{R_{\text{жалпы}}} = \frac{15 V}{5,2 \Omega} \болжол менен 2,88 A
\]
4. \( R1 \) чыңалуусундагы чыңалуу:
\[
V_{R1} = I_{\text{жалпы}} \times R1 = 2,88 A \times 4 \Omega \pprox 11,52 V
\]
5. \( R2 \) жана \( R3 \) чыңалуулары:
\( R2 \) жана \( R3 \) параллель туташкандыктан, чыңалуулар бирдей:
\[
V_{\text{parallel}} = V – V_{R1} = 15 V – 11,52 V \болжол менен 3,48 V
\]
6. \( R2 \) жана \( R3 \) чегиндеги ток күчүн табыңыз:
\[
I_{R2} = \frac{V_{\text{parallel}}}{R2} = \frac{3,48 V}{2 \Omega} \pprox 1,74 A
\]
\[
I_{R3} = \frac{V_{\text{parallel}}}{R3} = \frac{3,48 V}{3 \Omega} \pprox 1,16 A
\]
Ошентип, чынжырдагы ток күчү болжол менен 2,88 А түзөт. R1 чыңалуусунун чыңалуусу болжол менен 11,52 В, ал эми R2 жана R3 чыңалууларынын чыңалуусу болжол менен 3,48 В түзөт. R2 чыңалуусунун чыңалуусунун чыңалуусу 1,74 А, ал эми R3 чыңалуусунун чыңалуусунда 1,16 А болот.
Корутунду
Бул макалада жөнөкөй жана айкалышкан чынжыр маселелеринин бир нече мисалдары, ошондой эле аларды чечүү кадамдары талкууланат. Негизги түшүнүктөрдү түшүнүү жана Ом жана Кирхгоф мыйзамдарын кантип колдонууну түшүнүү ар кандай чынжыр маселелерин чечүүнү жеңилдетет. Ар кандай маселелер менен ырааттуу машыгуу электр чынжырларын түшүнүүңүздү жана талдоо жөндөмүңүздү жакшыртат. Тереңирээк түшүнүүнү каалагандар үчүн өзгөрмө ток чынжырлары, чыпкалар жана жыштык доменин талдоо боюнча материалдарды тереңирээк изилдөө сунушталат.
