Hvordan beregne strømstyrken i en seriekrets

Hvordan beregne strømstyrken i en seriekrets


Selv for en enkel krets med alle de elektriske elementer er satt opp i serie, beregning av strømstyrken, eller elektrisk strøm, kan være komplekse. Hvis den eneste element er en motstand, den velkjente formel V = IR gjelder. Men formlene får stadig mer komplisert som du legger kondensatorer og induktorer. Kondensatorer bremse strømmen nedover siden de danner et gap i kretsen. Inductors bremse strømmen nedover fordi deres magnetfelt motsetter elektromotorisk kraft styrer dagens. Svingte den elektromotorisk kraft ytterligere kompliserer ligningene.

Bruksanvisning

Likestrøm

1 Beregn strømmen i en likestrømskrets med motstander i serie ved å summere motstandene. Betegne summen av motstanden med bokstaven \ "r \". Da strømmen gjennom kretsen er I = V / R, hvor \ "V \" er en elektromotorisk kraft (emf), i volt, levert av likestrømskilden.

2 Hvordan beregne strømstyrken i en seriekrets

kondensatorer

Står for en kondensator tilsatt i serie med formelen I = (V / R) * exp [-t / RC]. \ "V \" og \ "r \" er som definert i trinn 1. \ "C \" er kapasitansen til kondensatoren, og \ "t \" er den tid etter den avsluttende, eller fullføring, av kretsen. Hvis \ "V \" er i volt, \ "R \" er i ohm, \ "C \" er i farad og \ "t \" er i løpet av sekunder, deretter \ "jeg \" er i ampere. Her indikerer aste multiplikasjon og \ "exp [] \" indikerer beløp i parentes er eksponent for tallet "e", som tilsvarer omtrent 2,718. Legg merke til at etter hvert som \ "t \" blir stor, bygger opp ladning på kondensatoren og strømmen bremser ned, til slutt nærmer seg null.

3 Hvordan beregne strømstyrken i en seriekrets

inductors

Konto for induktanser i serie i stedet for en kondensator med formel I == (V / R) * {1-eksp [-tR / L]}, hvor \ "L \" er summen av induktansene av induktorene. Merk at inductors 'opposisjon til hovedspenningen avtar med tiden, og \ "jeg \" konvergerer til \ "V / R \". Hvis \ "L \" er i Henries, \ "jeg \" er i ampere.

Vekselstrøm

4 Står for en vekslende elektromotorisk kraft (emf) ved først å summere motstand av motstandene i serie og betegner den med bokstaven \ "r \".

5 Står for en kondensator i serie i kretsen, ved å beregne den kapasitive reaktans, som er 1 / (? T), hvor den elektromotoriske kraft driver strøm med en frekvens \ "? \". Betegne den kapasitive reaktans av \ "Xc \". Hvis det ikke er noen kondensator, sett \ "XC \" til null.

6 Konto for alle inductors i serie ved å summere deres induktans, i Henries, og betegner summen med bokstaven \ "L \". Deretter beregne induktiv reaktans med formelen \ "? L \". Betegne det ved \ "Xl \". Hvis det ikke er noen induksjonsspole, sett \ "Xl \" til null.

7 Beregn impedans, som er kvadratroten av R-kvadrert pluss kvadratet av forskjellen mellom de reaktanser man fant i trinn 2 og 3. Med andre ord, impedansen, \ "Z \", er kvadratroten av R ^ 2 + (Xl-Xc) ^ 2.

8 Beregn den maksimale verdi av strømmen ved å dividere den maksimale verdi av den emf, betegnet \ "V \", av impedansen. Så jeg = V / Z.

9 Løs for vinkel separasjon, eller fase konstant, mellom nåværende og EMF toppene ved å ta arctangent av (Xl-Xc) / R. Betegne det ved å \ "? \". For eksempel, hvis emf svingning er V synd? T, da den nåværende svingning er jeg synd (? T-?).