Ohatra amin'ny fanontaniana miresaka momba ny fizaran-tany elektrika
Lohahevitra tena ilaina amin'ny fizika sy ny injeniera elektrika ny fizaran-tany elektrika. Ny fahatakarana ny fomba fiasan'ny fizaran-tany sy ny fomba fikajiana ny sandany dia tena ilaina ho an'izay rehetra liana amin'ny injeniera elektrika na miasa amin'ny fitaovana elektronika. Ity lahatsoratra ity dia handrakotra ohatra maromaro momba ny olana amin'ny fizaran-tany elektrika sy ny fanazavany ho toy ny referansa ho an'ny mpianatra sy matihanina izay te-handalina ny fahalalany.
Fampidirana amin'ny Faritra Elektrika
Amin'ny ankapobeny, ny faritra elektrika dia misy singa fototra maromaro toy ny resistor, capacitor, inductor, ary voltazy na loharanon'ny courant. Ireo singa ireo dia mifandray amin'ny endrika manokana mba hanatanterahana asa manokana, toy ny fanivanana ny famantarana na ny fampitomboana na fampihenana ny voltazy. Amin'ny famakafakana ny faritra, ny lalàn'i Ohm sy Kirchhoff dia matetika ampiasaina hikajiana ny courant sy ny voltazy ao anaty faritra.
Ohatra amin'ny olana 1: Faritra tsotra misy andiany
Fanontaniana:
Raha omena circuit mitohy misy resistor telo (R1 = 2 Omega), R2 = 3 Omega, ary R3 = 5 Omega) mifandray amin'ny loharanon'ny voltazy (V = 10 V). Kajio ny courant mikoriana ao amin'ny circuit sy ny voltazy eo amin'ny resistor tsirairay.
Dinika:
1. Tadiavo ny fanoherana tanteraka:
Ao amin'ny circuit series, ny resistance manontolo dia ny fitambaran'ny resistance rehetra.
\[
R_{\text{total}} = R1 + R2 + R3 = 2 \Omega + 3 \Omega + 5 \Omega = 10 \Omega
\]
2. Tadiavo ny Rivotra Mikoriana:
Araka ny lalàn'i Ohm, ny fikorianan'ny herinaratra dia azo kajy toy izao manaraka izao:
\[
I = \frac{V}{R_{\text{total}}} = \frac{10 V}{10 \Omega} = 1 A
\]
3. Tadiavo ny Voltazy amin'ny Resistor tsirairay:
Ny voltazy amin'ny resistor tsirairay dia kajy toy izao:
\[
V_{R1} = I x R1 = 1 A x 2 Omega = 2 V
\]
\[
V_{R2} = I x R2 = 1 A x 3 Omega = 3 V
\]
\[
V_{R3} = I x R3 = 1 A x 5 Omega = 5 V
\]
Noho izany, ny courant mikoriana ao amin'ny circuit dia 1 A, ary ny voltase eo amin'ny resistor tsirairay dia 2 V, 3 V, ary 5 V tsirairay avy.
Ohatra Fanontaniana 2: Faribolana Parallèle Tsotra
Fanontaniana:
Raha omena circuit parallèle misy resistor telo (R1 = 6 Omega), (R2 = 3 Omega), ary (R3 = 2 Omega) mifandray amin'ny loharanon'ny voltazy (V = 12 V). Kajio ny courant mandalo ny resistor tsirairay.
Dinika:
1. Rivotra ao amin'ny Resistor tsirairay:
Ao anatin'ny circuit parallèle, ny voltazy eo amin'ny resistor tsirairay dia mitovy ary mitovy amin'ny voltazy loharano. Noho izany, ny courant eo amin'ny resistor tsirairay dia kajy amin'ny fampiasana ny lalàn'i Ohm.
\[
I_{R1} = \frac{V}{R1} = \frac{12 V}{6 \Omega} = 2 A
\]
\[
I_{R2} = \frac{V}{R2} = \frac{12 V}{3 \Omega} = 4 A
\]
\[
I_{R3} = \frac{V}{R3} = \frac{12 V}{2 \Omega} = 6 A
\]
Noho izany, ny courant mandalo ny resistor tsirairay dia 2 A, 4 A, ary 6 A tsirairay avy.
Ohatra Fanontaniana 3: Fitambaran'ny Faritra Misesy sy Mifanitsy
Fanontaniana:
Raha omena fizaran-tany mitambatra misy ny \( R1 = 4 \Omega \), \( R2 = 2 \Omega \), ary \( R3 = 3 \Omega \). Ny \( R2 \) sy \( R3 \) dia mifandray mifanitsy, avy eo mifandray mifanesy amin'ny \( R1 \) sy loharanon-kery \( V = 15 V \). Kajio ny courant sy ny voltage amin'ny resistor tsirairay.
Dinika:
1. Tadiavo ny fanoherana mitovy amin'ny \( R2 \) sy \( R3 \):
\[
\frac{1}{R_{\text{parallel}}} = \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} = \frac{1}{2 \Omega} + \frac{1}{3 \Omega} = \frac{3 + 2}{6} = \frac{5}{6 \Omega}
\]
\[
R_{\text{parallel}} = \frac{6}{5} Omega = 1,2 Omega
\]
2. Fanoherana tanteraka:
\[
R_{\text{total}} = R1 + R_{\text{parallel}} = 4 Omega + 1,2 Omega = 5,2 Omega
\]
3. Totalin'ny herinaratra:
\[
I_{\text{total}} = \frac{V}{R_{\text{total}}} = \frac{15 V}{5,2 \Omega} \approx 2,88 A
\]
4. Voltazy amin'ny \( R1 \):
\[
V_{R1} = I_{\text{total}} \times R1 = 2,88 A \times 4 \Omega \approx 11,52 V
\]
5. Voltazy eo amin'ny \( R2 \) sy \( R3 \):
Koa satria mifanitsy ny \( R2 \) sy \( R3 \), dia mitovy ny voltazy:
\[
V_{\text{miray}} = V – V_{R1} = 15 V – 11,52 V \approx 3,48 V
\]
6. Tadiavo ny courant ao amin'ny \( R2 \) sy \( R3 \):
\[
I_{R2} = \frac{V_{\text{parallel}}}{R2} = \frac{3,48 V}{2 \Omega} \approx 1,74 A
\]
\[
I_{R3} = \frac{V_{\text{parallel}}}{R3} = \frac{3,48 V}{3 \Omega} \approx 1,16 A
\]
Noho izany, ny courant mikoriana ao amin'ny circuit dia eo amin'ny 2,88 A eo ho eo. Ny voltase eo amin'ny \( R1 \) dia eo amin'ny 11,52 V eo ho eo, ary ny voltase eo amin'ny \( R2 \) sy \( R3 \) dia eo amin'ny 3,48 V eo ho eo. Ny courant eo amin'ny \( R2 \) dia 1,74 A ary eo amin'ny \( R3 \) dia 1,16 A.
Famaranana
Ity lahatsoratra ity dia miresaka ohatra maromaro momba ny olana amin'ny circuit tsotra sy mitambatra, miaraka amin'ny dingana hamahana azy ireo. Ny fahatakarana ny foto-kevitra fototra sy ny fomba fampiharana ny lalàn'i Ohm sy Kirchhoff dia manamora ny famahana olana amin'ny circuit isan-karazany. Ny fampiharana tsy tapaka amin'ny olana isan-karazany dia afaka manatsara ny fahatakaranao sy ny fahaizanao mamakafaka ny circuit elektrika. Ho an'ireo izay mitady fahatakarana lalindalina kokoa, dia asaina miditra lalindalina kokoa amin'ny fitaovana momba ny circuit AC, ny sivana, ary ny famakafakana ny sehatry ny matetika.
