Gemischter Stromkreis Was ist das und was sind seine Eigenschaften?

Wir kennen zwei sehr grundlegende Möglichkeiten, elektrische Komponenten innerhalb eines Stromkreises zu verbinden: Dies geschieht durch Reihen- oder Parallelschaltungen; der dritte Weg beinhaltet die Verwendung von seriellen und parallelen Verbindungen, genannt gemischte Schaltung oder kombiniert. Wenn Sie alles über diese Strecke wissen möchten, lesen Sie unseren Artikel weiter.

Was ist eine gemischte Schaltung?

Bei der Bezugnahme auf a gemischte Schaltung, Es wird gesagt, dass es die Kombination von einer oder mehreren Komponenten ist, die sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet sind, daher sind ihre Eigenschaften und Eigenschaften die Vereinigung der beiden existierenden Verbindungsarten.

Wie funktioniert eine gemischte Schaltung?

Im Allgemeinen verfügt diese Art von Schaltung über eine Stromversorgung, die in Reihe von einem Schalter geschaltet ist, der das gesamte System gleichermaßen versorgt. Nach dieser Zuleitung haben wir normalerweise mehrere Sekundärkreise, deren Konfiguration in Bezug auf die Struktur der Empfänger variieren kann; Reihen- und Parallelschaltungen ohne ein bestimmtes Muster.

Wir können das vorherige Bild als Beispiel nehmen, eine Schaltung, die einen Strom hat, der aus ihrem unteren Teil als Batterie kommt und es schafft, sich in zwei Ströme R4 und R5 zu teilen, und dann wieder zusammenzufügen und zu teilen, um durchfahren zu können zwei Anschlüsse R2 und R3, dann verbinden und wiederholen Sie die Fahrt durch einen R1 und kehren Sie schließlich an die Spitze einer Batterie zurück.

Daher gibt es mehr als einen Weg für diesen Strom (Parallelschaltung), jedoch haben wir mehr als zwei Sätze von elektrisch gemeinsamen Punkten in der Schaltung (Reihenschaltung). Bei Reihenschaltungen werden alle benachbarten Stromkreise automatisch vom Gerät entfernt, wenn der Teil dieser Schleife oder dieses Netzwerks getrennt wird. Wenn also der Widerstand R1 oben getrennt wird, funktionieren die anderen Widerstände nicht mehr.

Wenn wir einen parallelen Sekundärkreis haben, schmilzt eine der Komponenten und wird ein offener Punkt erzeugt, wird der andere Zweig unabhängig weiterarbeiten. Wenn wir daher die parallel geschalteten Widerstände (R2, R3, R4 und R5) trennen, funktionieren alle nahe gelegenen Zweige weiter.

Anwendungen

In einem großen Teil von Haushaltsgeräten und elektronischen Geräten können sie auf Basis gemischter Schaltungen hergestellt werden. Dies bedeutet, dass Mobiltelefone, Fernseher, Computer oder andere ähnliche Geräte gemischte Stromkreise als wichtigen Teil der Verbindungen im Inneren haben.

Eigenschaften gemischter Schaltungen

• Diese Art von Schaltung zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass sie auf der Grundlage der Kombination von Reihen- und Parallelschaltungen aufgebaut ist.
• Ebenso kann die Spannung in Abhängigkeit vom Spannungsabfall zwischen den einzelnen Knoten, die sie aufweist, variieren.
• Die Stromstärke kann je nach Anschluss unterschiedlich sein.
• Schließlich gibt es zwei Formeln, um den Gesamtwiderstand des zu berechnen gemischte Schaltung.

Wie löst man eine gemischte Schaltung?

Am einfachsten lösen a gemischte Schaltung, Wir haben das Beispiel in Bezug auf das vorherige Bild, bei dem die parallel geschalteten Widerstände den gleichen Widerstand haben. Das Ziel besteht also darin, den Strom und die Spannung aller gefundenen Widerstände zu bestimmen.

Gesamtwiderstandsberechnung

Wie wir bereits wissen, müssen wir zunächst die Schaltung vereinfachen, indem wir die beiden parallelen Widerstände durch einen einzigen Widerstand ersetzen, der einen äquivalenten Widerstand darstellt. Daher würden zwei 8Ω-Widerstände in Reihe einem einzelnen 4Ω-Widerstand entsprechen. Auf diese Weise können die beiden Verzweigungswiderstände R2 und R3 durch einen einzelnen Widerstandswert von 4Ω ersetzt werden. Dieser Widerstand liegt in Reihe mit R1 und R4, sodass der Gesamtwiderstand wie folgt wäre:

• RTot = R1 + 4 Ω + R4 = 5 Ω + 4 Ω + 6 Ω RTot = 15 Ω

Berechnung des Gesamtstroms

Andererseits können wir bereits die Gleichung des Omh-Gesetzes (ΔV = I • R) verwenden, um den Gesamtstrom innerhalb des Stromkreises bestimmen zu können. Dabei müssen Sie den Gesamtwiderstand und die Gesamtspannung oder die Batteriespannung verwenden. Wie würden wir sein:

• I_Knirps = V_Knirps / R_Knirps = (60V) / (15Ω)

  I_Knirps = 4 Ampere

Bei der Berechnung des Stroms von 4 Ampere stellen wir den Strom am Standort dieser Batterie dar. Die Widerstände von R1 und R4 liegen jedoch in Reihe und der Strom in in Reihe geschalteten Widerständen ist an allen Punkten ähnlich:

• I_Knirps = Ich₁ = Ich₄ = 4 Ampere

Innerhalb der parallelen Zweige wäre die Summe jedes Stroms in den einzelnen Zweigen gleich dem Strom außerhalb von ihnen. Also ich₂ + I₃, muss es gleich 4 Ampere sein.

Es gibt unendlich viele mögliche Werte von denen I₂ + I₃ dieser Gleichung genügen. Da die Widerstandswerte gleich sind, sind auch die Stromwerte an beiden Widerständen gleich. Der Strom in den Widerständen beträgt also 2 und 3 gleich 2 Ampere.

• I₂ = Ich₃ = 2 Ampere

Spannungsberechnung mit dem Ohmschen Gesetz

Da wir nun den Strom an jedem Punkt der einzelnen Widerstände kennen, können wir die Ohm-Gleichung (ΔV = I • R) verwenden, um auf diese Weise den Spannungsabfall in jedem Widerstand zu bestimmen.

• V₁ = Ich₁ • R.₁ = (4 Ampere) • (5 Ω)

  V₁ = 20 V

  V₂ = Ich₂ • R.₂ = (2 Ampere) • (8 Ω)

  V₂ = 16 V

  V₃ = Ich₃ • R.₃ = (2 Ampere) • (8 Ω)

  V₃ = 16 V

  V₄ = Ich₄ • R.₄ = (4 Ampere) • (6 Ω)

  V₄ = 24 V

Schritte zur Analyse eines Mischkreises

1. Reihen- und Parallelschaltungen erkennen: Hauptsache, welche Teile der Schaltung sind in Reihe und welche Teile parallel geschaltet?
2. Erlangen eines äquivalenten Widerstands: Sie müssen die Reihen- und Parallelregeln nach Bedarf richtig anwenden, um ihn auf einen einzigen äquivalenten Widerstand zu verringern.
3. Gesamtstrom berechnen: Hier müssen Sie die Gleichung des Ohmschen Gesetzes verwenden, um den Gesamtstrom im Stromkreis zu bestimmen.
4. Widerstandsströme in Reihe: Nachdem Sie die Gesamtintensität ermittelt haben, finden Sie die Widerstände, die mit der Stromversorgung in Reihe geschaltet sind. Der Strom der in Reihe geschalteten Widerstände ist an jedem Punkt gleich.
5. Spannungsabfall parallel geschalteter Widerstände: In parallel geschalteten Zweigen ist die Summe der Ströme in jedem einzelnen Zweig gleich dem Strom außerhalb der Zweige.
6. Spannung von Widerständen in Parallelschaltung: Abhängig von Ihrer Schaltung haben wir einen Spannungsabfall durch das Durchlaufen von in Reihe geschalteten Widerständen.
7. Intensität parallel geschalteter Widerstände: Da Sie schließlich den Spannungsabfall an parallel geschalteten Widerständen kennen, verwenden Sie die Gleichung des Ohmschen Gesetzes, um den Strom in den beiden Zweigen zu bestimmen.

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