פֿאַרשטיין סעריע און פּאַראַלעל קרייזן
אן עלעקטרישע קרייז איז אן אראנדזשירונג פון קאמפאנענטן—ווי למשל באטעריעס, לעמפלעך, רעזיסטאָרן, סוויטשעס, און דראָטן—וואָס פֿאָרמען א פֿאַרמאַכטן וועג פֿאַר עלעקטרישן שטראָם צו פֿליסן. אין גרונטלעכער עלעקטרישער וויסנשאַפֿט, די צוויי מערסט פֿאַרשפּרייטע קרייז טיפּן זענען סעריע און פּאַראַלעל. כאָטש ביידע קענען אויסזען פּשוט, זייערע אונטערשיידן באַשטימען באַדייטנד ווי שטראָם, וואָולטאַזש, און מאַכט אַרבעטן אין אַ סיסטעם. פֿאַרשטיין סעריע און פּאַראַלעל קרייזן וועט אונדז העלפֿן לייענען סכעמאַטיקס, טראָובלעשווטן פּשוטע עלעקטרישע פּראָבלעמען אין שטוב, און אפילו דיזיינען זיכערע און עפֿעקטיווע עלעקטראָנישע דעוויסעס.
גרונטלעכע קאנצעפטן : קראַנט, וואָולטאַזש און קעגנשטעל
איידער מיר גייען אריין אין סעריע און פאראלעל קרייזן, דארפן מיר פארשטיין דריי הויפט קוואַנטיטעטן:
1. שטראָם (I) איז דער שטראָם פון עלעקטרישער לאָדונג וואָס פליסט אין אַ קרייַז, די איינהייט איז אַמפּער (A).
2. וואָלטאַזש (V) איז דער "שטופּ" אָדער עלעקטרישער פּאָטענציעל אונטערשייד וואָס לאָזט קראַנט פליסן, די איינהייט איז וואָלטס (V).
3. קעגנשטעל (R) איז דער שטערונג צום פלוס פון עלעקטרישן שטראָם, די איינהייט איז אָהמס (Ω).
די דריי קוואַנטיטעטן זענען פארבונדן דורך אָהם'ס געזעץ:
V = איך × ר
די פֿאָרמל איז די באַזע פֿאַר אויסרעכענען דאָס נאַטור פֿון סעריע און פּאַראַלעל קרייזן.
סעריע קרייז: איין וועג, איין קראַנט
א סעריע קרייז איז אן אראנדזשירונג פון עלעקטרישע קאמפאנענטן פארבונדן סיקווענשעל אויף איין וועג. דאס מיינט אז דער עלעקטרישער שטראם האט נאר איין וועג צו פליסן. א פשוטער ביישפיל איז עטלעכע לעמפלעך אראנדזשירט אין א רייע אויף איין קאבל אן קיין צווייגן.
קעראַקטעריסטיקס פון סעריע קרייזן
1. דער קראַנט איז די זעלבע אין אַלע קאָמפּאָנענטן
זינט עס איז נאָר איין וועג, איז די סומע פון קראַנט וואָס פליסט דורך יעדן קאָמפּאָנענט די זעלבע:
סך הכל = I1 = I2 = I3 = …
2. צעטיילטע וואָולטאַזש
די וואָולטאַזש פֿון דער מאַכט מקור וועט ווערן "געטיילט" צווישן יעדן קאָמפּאָנענט:
V_טאָטאַל = V1 + V2 + V3 + …
די גרייס פון דער וואָולטאַזש אויף יעדן קאָמפּאָנענט דעפּענדס אויף זיין קעגנשטעל.
3. גאַנץ קעגנשטעל ינקריסיז
די גאַנצע קעגנשטעל אין אַ סעריע קרייַז איז די סומע פון אַלע קעגנשטעלן:
R_טאָטאַל = R1 + R2 + R3 + …
וואָס מער רעזיסטאָרן/לאָמפּן זענען אויסגעשטעלט אין סעריע, אַלץ גרעסער איז דער גאַנצער קעגנשטעל, אַזוי דער גאַנצער קראַנט טענדירט צו פֿאַרמינדערן.
4. אויב איין קאָמפּאָנענט צעברעכט זיך, שטאַרבט אַלץ.
דאָס איז אַ וויכטיקע קאָנסעקווענץ: ווען איין לאָמפּ ברעכט זיך, ווערט דער קראַנט וועג צעבראָכן אַזוי אַז די אַנדערע קאָמפּאָנענטן באַקומען נישט קיין קראַנט.
סעריע קאַלקולאַציע בייַשפּיל (פּשוט)
למשל, עס זענען דא צוויי רעזיסטאָרן: R1 = 2 Ω און R2 = 4 Ω אויסגעשטעלט אין סעריע איבער אַ 12 V מקור.
– R_טאָטאַל = 2 + 4 = 6 Ω
– I_טאָטאַל = V / R_טאָטאַל = 12 / 6 = 2 A
– וואָולטאַזש ביי R1: V1 = I × R1 = 2 × 2 = 4 V
– וואָולטאַזש ביי R2: V2 = I × R2 = 2 × 4 = 8 V
סך הכל איז 4 V + 8 V = 12 V (לויטן מקור).
מעלות און חסרונות פון סעריע קרייזן
וידעפדיק:
– פּשוטער פּלאַן און גרינג צו אַסעמבאַל.
– פּאַסיק פֿאַר געוויסע אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן די זעלבע קראַנט איבער אַלע קאָמפּאָנענטן.
– מער קאַבל עפעקטיוו ווי פּאַראַלעל.
פעלן:
– אויב איין קאָמפּאָנענט איז געשעדיגט, הערן אַלע קאָמפּאָנענטן אויף צו אַרבעטן.
– די וואָלטאַזש איז צעטיילט, אַזוי די ליכט קענען זיין שוואַכער אויב עס איז אַ סך לאַסט.
– גאַנץ קעגנשטעל וואַקסט, קראַנט פאַרקלענערט זיך.
פּאַראַלעל קרייז: קייפל וועגן, זעלבע וואָולטאַזש
א פּאַראַלעל קרייז איז אַ סעריע פון קאָמפּאָנענטן פארבונדן אין פּאַראַלעל, וואָס לאָזט דעם קראַנט פליסן אין מער ווי איין ריכטונג. א געוויינטלעכער בייַשפּיל איז אַן עלעקטרישע אינסטאַלאַציע אין שטוב : אַ וואוינצימער לאָמפּ און אַ דאַך ווענטילאַטאָר זענען פארבונדן אין פּאַראַלעל אַזוי זיי קענען אַרבעטן זעלבשטענדיק.
קעראַקטעריסטיקס פון פּאַראַלעל קרייזן
1. די וואָולטאַזש איז די זעלבע אין יעדער צווייַג
אַלע קאָמפּאָנענטן וואָס זענען פֿאַרבונדן פּאַראַלעל וועלן באַקומען די זעלבע וואָולטאַזש ווי די מקור:
V_טאָטאַל = V1 = V2 = V3 = …
2. צעטיילטער שטראָם
דער גאַנצער קראַנט פֿון דער מקור וועט ווערן צעטיילט אין יעדן צווייַג לויטן קעגנשטעל פֿון צווייַג:
סך הכל = I1 + I2 + I3 + …
3. גאַנץ קעגנשטעל פאַרקלענערט זיך
פאראלעל גאַנץ קעגנשטעל פאָרמולע:
1/R_טאָטאַל = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
ווייל עס ווערט צוגעגעבן אין דער אומגעקערטער פארעם, ווי מער פאראלעלע צווייגן, אלץ קלענערער R_total, אזוי קען דער גאנצער שטראם זיך פארגרעסערן.
4. אויב איין קאָמפּאָנענט צעברעכט זיך, בלייבן די אַנדערע אָן.
ווייל עס זענען דא אנדערע וועגן, דורכפאל פון איין צווייג צוברעכט נישט דעם גאנצן קרייז.
פּאַראַלעל קאַלקולאַציע בייַשפּיל (פּשוט)
למשל, צוויי רעזיסטאָרן R1 = 6 Ω און R2 = 3 Ω זענען פּאַראַלעל צו אַ 12 V מקור.
– 1/R_טאָטאַל = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2
דעמאָלט R_total = 2 Ω
– I_טאָטאַל = V / R_טאָטאַל = 12 / 2 = 6 A
קראַנט פּער צווייַג:
– י 1 = וו / ר 1 = 12 / 6 = 2 א
– י 2 = וו / ר 2 = 12 / 3 = 4 א
גאַנץ קראַנט: 2 A + 4 A = 6 A (פּאַסיק).
מעלות און חסרונות פון פּאַראַלעל קרייזן
וידעפדיק:
– די וואָולטאַזש אויף יעדער לאָוד איז סטאַביל (די זעלבע ווי די מקור).
– אויב איין לאַסט איז געשעדיגט, די אַנדערע לאָודז אַרבעטן ווייטער.
– פּאַסיק פֿאַר הויזגעזינדלעכע באַדערפענישן און סיסטעמען וואָס דאַרפן זעלבשטענדיקע אַרבעט.
פעלן:
– מער קאָמפּליצירט און דאַרף מער קייבלען.
– ווייל R_total קען זיין זייער קליין, קען דער גאַנצער קראַנט זיין גרויס, אַזוי דאַרף עס שוץ (פיוזעס/MCBs) און קייבלען לויט קאַפּאַציטעט.
– עס איז שווערער צו אנאליזירן פאר קרייזן מיט אסאך צווייגן אויב מען איז נישט צוגעוואוינט דערצו.
א קורצע פארגלייך פון סעריע קעגן פּאַראַלעל
אין קורצן:
– סעריע: זעלבער קראַנט, צעטיילטער וואָלטאַזש, R_טאָטאַל פאַרגרעסערט זיך, איין ברייק מיינט אַז אַלע זענען טויט.
– פּאַראַלעל: זעלבע וואָלטאַזש, צעטיילטער קראַנט, R_טאָטאַל פאַרקלענערט זיך, איינס ברעכט זיך, די אַנדערע בלייבט לעבעדיק.
ביידע שפּילן אַ וויכטיקע ראָלע. למשל, פאַבריקאַנטן נוצן נאָך סעריע וויירינג פֿאַר געוויסע דעקאָראַטיווע לאָמפּן צוליב קאָסטן און גרינגקייט פון פּראָדוקציע. דערווייל, כּמעט אַלע עלעקטרישע אינסטאַלאַציעס אין שטוב נוצן פּאַראַלעל וויירינג ווייל עס איז זיכערער און מער פּראַקטיש: יעדער מיטל קען ווערן געטריבן אומאָפּהענגיק פון די אַנדערע.
געמישטע קרייזן: קאָמבינאַציע פון סעריע און פּאַראַלעל
אין דער ווירקלעכער וועלט, זענען קרייזן אָפט נישט ריין סעריע און נישט פּאַראַלעל, נאָר אַ געמיש. למשל, עטלעכע רעזיסטאָרן זענען פארבונדן אין סעריע אין איין צווייג, און דערנאָך איז יענער צווייג פארבונדן פּאַראַלעל מיט אַן אַנדערן צווייג. דער וועג צו אַנאַליזירן דאָס איז צו פאַרפּשוטערן דעם קרייז שריט ביי שריט: רעכענען דעם סעריע אָפּטייל ווי אַן איינציקן עקוויוואַלענטן רעזיסטענץ, און דערנאָך קאָמבינירן עס מיט די פּאַראַלעל אָפּטיילן (אָדער פֿאַרקערט), ביז איר באַקומט R_total. נאָר דעמאָלט קענט איר רעכענען דעם קראַנט און וואָולטאַזש איבער די יחיד אָפּטיילן.
קלאָוזינג
פֿאַרשטיין סעריע און פּאַראַלעל קרייזן איז אַ וויכטיקע יסוד פֿאַר לערנען עלעקטריע און עלעקטראָניק. סעריע קרייזן פאָרשלאָגן פּשוטקייט אָבער פעלט בייגיקייט, ווייַל אַן איינציקע חסרון קען אויסשליסן די גאנצע סיסטעם. פאַרקערט, פּאַראַלעל קרייזן צושטעלן וואָולטידזש פעסטקייט און זעלבשטענדיקייט פֿאַר יעדער לאָוד, אָבער דאַרפן בעסער קראַנט פּלאַנירונג און זיכערקייט. דורך פֿאַרשטיין זייערע קעראַקטעריסטיקס, פאָרמולעס און קאַלקולאַציע ביישפילן, קענען מיר אַנאַליזירן קרייזן מיט מער בטחון, קלייַבן די ריכטיקע קאָנפיגוראַציע פֿאַר אונדזערע באדערפענישן און ויסמיידן ערראָרס וואָס קענען פאַרשאַפן שעדיקן אָדער עלעקטרישע געפאַרן.
אויב איר ווילט, קען איך אייך העלפן מאכן דעם ארטיקל מער "מיינדער הויכשול/הויכשול סטודענט-פריינדלעך," צולייגן סכעמאטישע אילוסטראציעס, אדער צושטעלן פראקטיק פראגעס און דערקלערונגען.
