เนื้อหา

• ที่จะก้าว
• วิธีที่ 1 จาก 4: การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
• วิธีที่ 2 จาก 4: การเชื่อมต่อแบบขนาน
• วิธีที่ 3 จาก 4: วงจรรวม
• วิธีที่ 4 จาก 4: สูตรกำลัง
• เคล็ดลับ

มีสองวิธีในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า วงจรอนุกรมเป็นส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันในขณะที่ในส่วนประกอบของวงจรขนานจะเชื่อมต่อในกิ่งขนาน วิธีการต่อตัวต้านทานจะกำหนดว่าพวกมันมีส่วนทำให้เกิดความต้านทานรวมของวงจรอย่างไร

ที่จะก้าว

วิธีที่ 1 จาก 4: การเชื่อมต่อแบบอนุกรม

1. เรียนรู้ที่จะจดจำการเชื่อมต่อแบบอนุกรม การเชื่อมต่อแบบอนุกรมเป็นแบบลูปเดียวโดยไม่มีกิ่งก้าน ตัวต้านทานหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดถูกจัดเรียงตามลำดับ
2. เพิ่มความต้านทานทั้งหมด ในวงจรอนุกรมความต้านทานรวมจะเท่ากับผลรวมของความต้านทานทั้งหมด กระแสเดียวกันผ่านตัวต้านทานแต่ละตัวดังนั้นตัวต้านทานแต่ละตัวจึงทำงานตามที่คาดไว้
   • ตัวอย่างเช่นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมมีความต้านทาน 2 Ω (โอห์ม), 5 Ωและ 7 Ω ความต้านทานรวมของวงจรคือ 2 + 5 + 7 = 14 Ω
3. ให้เริ่มต้นด้วยค่าแอมแปร์และแรงดันไฟฟ้าแทน หากคุณไม่ทราบว่าค่าตัวต้านทานแต่ละค่าคืออะไรคุณสามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของโอห์ม: V = IR หรือแรงดัน = กระแส x ความต้านทาน ขั้นตอนแรกคือการกำหนดกระแสในวงจรและแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด:
   • กระแสของวงจรอนุกรมจะเท่ากันทุกจุดของวงจร ถ้าคุณรู้ว่ากระแสอยู่ ณ จุดใดจุดหนึ่งคุณสามารถใช้ค่านั้นในสมการได้
   • แรงดันไฟฟ้ารวมเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ (แบตเตอรี่) มันคือ ไม่ เท่ากับแรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบหนึ่ง
4. ใช้ค่าเหล่านี้ในกฎของโอห์ม จัดเรียง V = IR ใหม่เพื่อแก้ปัญหาความต้านทาน: R = V / I (ความต้านทาน = แรงดันไฟฟ้า / กระแส) ใช้ค่าที่พบในสูตรนี้เพื่อรับค่าความต้านทานทั้งหมด
   • ตัวอย่างเช่นวงจรอนุกรมใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์และกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 8 แอมป์ ความต้านทานรวมทั่ววงจรคือ R_ต. = 12 โวลต์ / 8 แอมป์ = 1.5 โอห์ม

วิธีที่ 2 จาก 4: การเชื่อมต่อแบบขนาน

1. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับวงจรคู่ขนาน วงจรขนานแตกแขนงออกเป็นหลายเส้นทางซึ่งจะมารวมกันอีกครั้ง กระแสไฟฟ้าผ่านทุกสาขาของวงจร
   • หากวงจรมีตัวต้านทานที่สาขาหลัก (ก่อนหรือหลังสาขา) หรือหากมีตัวต้านทานสองตัวขึ้นไปในหนึ่งสาขาให้ทำตามคำแนะนำสำหรับวงจรรวม
2. คำนวณความต้านทานรวมของตัวต้านทานในแต่ละสาขา เนื่องจากตัวต้านทานแต่ละตัวชะลอกระแสที่ไหลผ่านหนึ่งสาขาจึงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความต้านทานทั้งหมดของวงจร สูตรสำหรับความต้านทานรวม R_ต. คือ ${ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$ให้เริ่มต้นด้วยกระแสรวมและแรงดันไฟฟ้าแทน หากคุณไม่ทราบค่าของตัวต้านทานแต่ละตัวคุณต้องใช้ค่าของกระแสและแรงดันไฟฟ้า:
   • ในวงจรขนานแรงดันไฟฟ้าข้ามสาขาหนึ่งจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้ารวมทั่ววงจร ตราบเท่าที่คุณทราบแรงดันไฟฟ้าในสาขาหนึ่งคุณสามารถดำเนินการต่อได้ แรงดันไฟฟ้ารวมยังเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟวงจรเช่นแบตเตอรี่
   • ในวงจรขนานกระแสไฟฟ้าในแต่ละสาขาอาจแตกต่างกัน คุณมีไฟล์ รวม กระแสไฟฟ้ามิฉะนั้นคุณจะไม่สามารถหาค่าความต้านทานทั้งหมดได้
3. ใช้ค่าเหล่านี้ในกฎของโอห์ม หากคุณทราบกระแสรวมและแรงดันไฟฟ้าในวงจรทั้งหมดคุณสามารถค้นหาความต้านทานรวมได้โดยใช้กฎของโอห์ม: R = V / I
   • ตัวอย่างเช่นวงจรขนานมีแรงดันไฟฟ้า 9 โวลต์และกระแส 3 แอมป์ ความต้านทานรวม R_ต. = 9 โวลต์ / 3 แอมป์ = 3 Ω.
4. ให้ความสนใจกับสาขาที่มีความต้านทานเป็นศูนย์ ถ้าสาขาของวงจรขนานไม่มีความต้านทานกระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะไหลผ่านสาขานั้น ความต้านทานของวงจรจึงเป็นศูนย์โอห์ม
   • ในการใช้งานจริงสิ่งนี้มักหมายความว่าตัวต้านทานหยุดทำงานหรือถูกบายพาส (ลัดวงจร) เพื่อให้กระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นสามารถทำลายส่วนอื่น ๆ ของวงจรได้

วิธีที่ 3 จาก 4: วงจรรวม

1. แบ่งวงจรของคุณออกเป็นอนุกรมและการเชื่อมต่อแบบขนาน วงจรรวมมีส่วนประกอบจำนวนหนึ่งที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม (หนึ่งอยู่ด้านหลังอีกอันหนึ่ง) และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อแบบขนาน (ในสาขาต่างๆ) มองหาส่วนต่างๆของไดอะแกรมของคุณที่สามารถทำให้เป็นอนุกรมหรือการเชื่อมต่อแบบขนานได้ง่ายขึ้น วงกลมแต่ละชิ้นเพื่อช่วยให้คุณจำได้
   • ตัวอย่างเช่นวงจรมีความต้านทาน 1 Ωและความต้านทาน 1.5 Ωต่ออนุกรมกัน หลังจากตัวต้านทานตัวที่สองวงจรจะแยกออกเป็นสองสาขาขนานกันโดยตัวหนึ่งมีตัวต้านทาน 5 Ωและอีกตัวหนึ่งมีตัวต้านทาน 3 Ω
     หมุนกิ่งขนานสองกิ่งเพื่อแยกความแตกต่างจากส่วนที่เหลือของวงจร
2. มองหาความต้านทานของแต่ละส่วนที่ขนานกัน ใช้สูตรความต้านทานแบบขนาน ${ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$ทำให้แผนภาพของคุณง่ายขึ้น เมื่อคุณพบความต้านทานรวมของส่วนคู่ขนานแล้วคุณสามารถขีดฆ่าส่วนนั้นทั้งหมดในแผนภาพของคุณได้ ถือว่าส่วนนั้นเป็นสายเดี่ยวที่มีความต้านทานเท่ากับค่าที่คุณพบ
   • ในตัวอย่างข้างต้นคุณสามารถละเว้นทั้งสองสาขาและคิดว่าเป็นตัวต้านทาน 1.875 Ωตัวเดียว
3. เพิ่มตัวต้านทานแบบอนุกรมเข้าด้วยกัน เมื่อคุณเปลี่ยนวงจรขนานแต่ละตัวด้วยตัวต้านทานตัวเดียวแล้วแผนภาพของคุณควรเป็นลูปเดียว: วงจรอนุกรม ความต้านทานรวมของวงจรอนุกรมจะเท่ากับผลรวมของความต้านทานแต่ละตัวดังนั้นเพียงแค่บวกเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้คำตอบ
   • แผนภาพแบบง่ายมีตัวต้านทาน 1 Ωตัวต้านทาน 1.5 Ωและส่วน 1.875 Ωที่คุณเพิ่งคำนวณ ทั้งหมดนี้เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมดังนั้น ${ displaystyle R_ {T} = 1 + 1.5 + 1.875 = 4.375}$ใช้กฎของโอห์มเพื่อค้นหาค่าที่ไม่รู้จัก หากคุณไม่ทราบว่าความต้านทานอยู่ในส่วนประกอบใดของวงจรของคุณให้มองหาวิธีคำนวณต่อไป ถ้าคุณรู้ว่าแรงดันไฟฟ้า V และกระแส I อยู่ในส่วนประกอบนั้นเป็นเท่าใดให้กำหนดความต้านทานด้วยกฎของโอห์ม: R = V / I

วิธีที่ 4 จาก 4: สูตรกำลัง

1. เรียนรู้สูตรสำหรับพลัง กำลังคือระดับที่วงจรใช้พลังงานและขอบเขตที่วงจรจ่ายพลังงานให้กับสิ่งใดก็ตามที่ขับเคลื่อนวงจร (เช่นหลอดไฟ) กำลังไฟฟ้ารวมของวงจรเท่ากับผลคูณของแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดและกระแสไฟฟ้าทั้งหมด หรือในรูปของสมการ: P = VI
   • จำไว้ว่าเมื่อคุณแก้ปัญหานี้สำหรับความต้านทานรวมคุณต้องมีกำลังทั้งหมดของวงจร ไม่เพียงพอที่จะรู้ถึงพลังที่ส่งผ่านส่วนประกอบเดียว
2. กำหนดความต้านทานโดยใช้กำลังและกระแส หากคุณทราบค่าเหล่านี้คุณสามารถรวมสองสูตรเพื่อค้นหาความต้านทาน:
   • P = VI (กำลัง = แรงดัน x กระแส)
   • กฎของโอห์มบอกเราว่า V = IR
   • แทนที่ IR ด้วย V ในสูตรแรก: P = (IR) I = IR
   • จัดเรียงใหม่เพื่อกำหนดความต้านทาน: R = P / I
   • ในวงจรอนุกรมกระแสมากกว่าหนึ่งส่วนประกอบจะเหมือนกับกระแสรวม สิ่งนี้ใช้ไม่ได้กับการเชื่อมต่อแบบขนาน
3. กำหนดความต้านทานโดยใช้กำลังและแรงดันไฟฟ้า หากคุณทราบเพียงกำลังและแรงดันไฟฟ้าคุณสามารถใช้แนวทางเดียวกันนี้เพื่อกำหนดความต้านทานได้ อย่าลืมใช้แรงดันไฟฟ้าเต็มวงจรหรือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่จ่ายไฟให้วงจร:
   • P = VI
   • จัดเรียงกฎของโอห์มใหม่เป็น I: I = V / R
   • แทนที่ V / R ด้วย I ในสูตรกำลัง: P = V (V / R) = V / R
   • จัดเรียงสูตรใหม่เพื่อแก้ความต้านทาน: R = V / P
   • ในวงจรขนานแรงดันไฟฟ้าข้ามกิ่งจะเหมือนกับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงสำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรม: แรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบหนึ่งไม่เท่ากับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด

เคล็ดลับ

• กำลังไฟฟ้าวัดเป็นวัตต์ (W)
• วัดแรงดันเป็นโวลต์ (V)
• กระแสไฟฟ้าวัดเป็นแอมแปร์ (A) หรือเป็นมิลลิแอมป์ (mA) 1 ma = ${ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}$ก = 0.001 ก.
• กำลัง P ตามที่ใช้ในสูตรเหล่านี้หมายถึงการวัดกำลังโดยตรงในช่วงเวลาที่กำหนด ถ้าวงจรใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) กำลังไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ช่างไฟฟ้าคำนวณกำลังเฉลี่ยของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับด้วยสูตร P._{เฉลี่ย} = VIcosθโดยที่cosθเป็นตัวประกอบกำลังของวงจร