Comment calculer Circuits parallèles actuels

February 11

Résolution pour les courants électriques à travers des circuits parallèles alimentés par la même source de tension est une question d'application de la règle de jonction de Kirchhoff et la règle de la boucle de Kirchhoff, tel que discuté dans manuel d'introduction de Halliday et Resnick "Principes fondamentaux de physique.» Imaginez, par exemple, un circuit à courant continu alimenté par une batterie de 9V. Le fil qui mène de la borne négative frappe une résistance R1 avant cette ramification en deux fils, chacun avec sa propre résistance; appeler R2 et R3. Ensuite, les deux fils se recombinent avant de connecter la batterie à nouveau, cette fois sur elle borne positive. Donc, en réalité, il existe deux circuits complets. Un électron de la batterie peut fonctionner à travers R1 et R2, ou prendre la route à travers R1 et R3.

Instructions

1 Calculer la résistance effective, Reff, R2 et R3 du circuit global. Il peut être démontré que 1 / Reff = 1 / R2 + 1 / R3. Donc, supposons que R2 = 1 ohm et R3 = 2 ohms. Ensuite, Reff = 2/3 ohms. Ce Reff est inférieure à l'un d'eux est logique, car ils sont les deux conducteurs, ce qui permet plus d'électrons à travers l'autre que l'un d'eux seuls le ferait.

2 Déterminer le courant passant par le fil quand il ne se divise pas. Voilà pourquoi trouver Reff utile à trouver le courant à travers l'ensemble du système si le fractionnement dans des circuits parallèles ne se produit pas.

En continuant avec l'exemple ci-dessus, supposons que R1 est 1/3 ohm. Ensuite, la formule V pertinente = i (R1 + Reff) se réduit à i = 9 ampères. Mais vous ne savez toujours pas ce que les courants circuler à travers R2 et R3. Appelez-les i2 et i3, respectivement.

3 Utilisez la règle de jonction de Kirchhoff, qui dit que la conservation de la masse nécessite la quantité d'électrons entrant dans la jonction où le fil se sépare doit être le montant laissant la jonction. En d'autres termes i = i2 + i3. Donc, pour l'exemple ci-dessus, 9 ampères = i2 + i3.

4 Utilisez la règle de la boucle de Kirchhoff, qui dit que tout circuit a une chute de tension égale à la tension l'alimentant.

Ainsi, dans l'exemple ci-dessus, celui des deux circuits parallèles d'un électron se déplace, il connaîtra une baisse de potentiel électrique de 9 volts. Par conséquent, 9V = ixR1 + i2xR2. Vous savez la plupart de ces chiffres, de sorte que vous pouvez résoudre pour i2 pour obtenir i2 = 6 ampères. Par le résultat de l'étape 3, i3 doit être de 3 ampères.