Obwód mieszany Co to jest i jakie są jego cechy?

Znamy dwa bardzo podstawowe sposoby łączenia elementów elektrycznych w obwodzie: odbywa się to poprzez połączenia szeregowe lub równoległe; trzeci sposób polega na wykorzystaniu połączeń szeregowych i równoległych, zwanych obieg mieszany lub połączone. Jeśli chcesz wiedzieć wszystko o tym torze, czytaj dalej nasz artykuł.

Co to jest obieg mieszany?

Odnosząc się do obieg mieszanyMówi się, że jest to połączenie jednego lub więcej elementów, które są połączone zarówno szeregowo, jak i równolegle, więc jego właściwości i cechy są połączeniem dwóch istniejących typów połączeń.

Jak działa obieg mieszany?

Ogólnie rzecz biorąc, ten typ obwodu ma zasilacz, który jest połączony szeregowo z przełącznika, który równomiernie zasila cały system. Po tym zasilaczu mamy zwykle kilka obwodów wtórnych, których konfiguracja może się różnić w zależności od struktury odbiorników; obwody szeregowe i równoległe bez określonego wzoru.

Jako przykład możemy wziąć poprzedni obraz, obwód, który ma prąd, który pochodzi z dolnej części jako bateria i udaje mu się podzielić na dwa prądy R4 i R5, a następnie połączyć się ponownie i podzielić, aby móc podróżować dwa połączenia R2 i R3, następnie połącz i powtórz podróż przez R1, a na koniec wróć na szczyt baterii.

Dlatego istnieje więcej niż jeden sposób przepływu tego prądu (obwód równoległy), jednak mamy więcej niż dwa zestawy elektrycznie wspólnych punktów w obwodzie (obwód szeregowy). W przypadku połączeń szeregowych wszystkie pobliskie obwody zostaną automatycznie usunięte z urządzenia, gdy część tej pętli lub sieci zostanie odłączona. Jeśli więc rezystor R1 zostanie odłączony u góry, pozostałe rezystory przestaną działać.

Jeśli mamy równoległy obwód wtórny, jeśli jeden ze składników stopi się i zostanie wygenerowany punkt otwarty, druga gałąź będzie nadal działać niezależnie. Dlatego jeśli odłączymy rezystory, które są połączone równolegle (R2, R3, R4 i R5), wszystkie pobliskie gałęzie będą nadal działać.

aplikacje

W dużej części sprzętu AGD i RTV mogą być wykonane w oparciu o obwody mieszane. Oznacza to, że telefony komórkowe, telewizory, komputery lub inne podobne urządzenia mają mieszane obwody elektryczne jako ważną część połączeń, które mają wewnątrz.

Charakterystyka obwodów mieszanych

• Przede wszystkim ten typ obwodu charakteryzuje się kompozycją w oparciu o kombinację obwodów szeregowych i równoległych.
• Podobnie napięcie może się różnić w zależności od spadku napięcia między każdym węzłem, który przedstawia.
• Natężenie prądu może się różnić w zależności od połączenia.
• Wreszcie istnieją dwa wzory do obliczenia całkowitego oporu obieg mieszany.

Jak rozwiązać obwód mieszany?

Aby rozwiązać w najprostszy sposób a obieg mieszany, Mamy przykład w odniesieniu do poprzedniego obrazu, gdzie rezystory umieszczone równolegle mają taką samą rezystancję, więc celem jest określenie prądu i napięcia wszystkich znalezionych rezystorów.

Obliczanie całkowitej rezystancji

Jak już wiemy, pierwszą rzeczą, którą musimy zrobić, jest uproszczenie obwodu, odbywa się to poprzez zastąpienie dwóch równoległych oporników jednym oporem, który jest równoważnym oporem. Dlatego dwa oporniki 8 Ω połączone szeregowo byłyby równoważne jednemu opornikowi 4 Ω. W ten sposób dwa oporniki rozgałęziające, czyli R2 i R3, można zastąpić pojedynczą rezystancją równoważną 4Ω, rezystancja ta będzie połączona szeregowo z R1 i R4, więc sumaryczna rezystancja będzie wynosić:

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

Obliczanie całkowitego prądu

Z drugiej strony możemy już użyć równania prawa Omha (ΔV = I • R), aby móc określić całkowity prąd w obwodzie. Robiąc to, będziesz musiał użyć całkowitej rezystancji i całkowitego napięcia lub jakie będzie napięcie baterii. Jacy byśmy byli:

• I_Brzdąc = V_Brzdąc / R_Brzdąc = (60V) / (15Ω)

  I_Brzdąc = 4 Ampe

W obliczeniach prądu 4 amperów przedstawiamy prąd w miejscu, w którym znajduje się ta bateria. Jednak rezystory R1 i R4 są połączone szeregowo, a prąd w rezystorach połączonych szeregowo jest podobny we wszystkich punktach:

• I_Brzdąc = I₁ = I₄ = 4 Ampe

W gałęziach równoległych suma każdego prądu w poszczególnych gałęziach byłaby równa prądowi poza nimi. Więc ja₂ + I₃, będzie musiało być równe 4amp.

Istnieje nieskończona liczba możliwych wartości, z których I₂ + I₃ spełniają to równanie. Ponieważ wartości rezystorów są takie same, wartości prądu na obu rezystorach są również takie same. Tak więc prąd w rezystorach wynosi 2 i 3 równe 2 amperom.

• I₂ = I₃ = 2 Ampe

Obliczanie napięcia za pomocą prawa Ohma

Teraz, gdy znamy prąd w każdym punkcie poszczególnych rezystorów, możemy użyć równania Ohma (ΔV = I • R) w ten sposób możemy określić spadek napięcia na każdej rezystancji, będąc obliczeniami, które przedstawiamy poniżej:

• V₁ = I₁ •R₁ = (4 A) • (5 Ω)

  V₁ = 20 V

  V₂ = I₂ •R₂ = (2 A) • (8 Ω)

  V₂ = 16 V

  V₃ = I₃ •R₃ = (2 A) • (8 Ω)

  V₃ = 16 V

  V₄ = I₄ •R₄ = (4 A) • (6 Ω)

  V₄ = 24 V

Kroki analizy obwodu mieszanego

1. Zidentyfikuj połączenia szeregowe i równoległe: Najważniejsze jest, aby wiedzieć, które części obwodu są połączone szeregowo, a które są połączone równolegle?
2. Zdobądź równoważny opór: Będziesz musiał odpowiednio zastosować zasady serii i równoległych, jeśli to konieczne, aby zmniejszyć go do pojedynczego równoważnego oporu.
3. Oblicz całkowity prąd: Tutaj musisz użyć równania z prawa Ohma, aby określić całkowity prąd w obwodzie.
4. Prądy rezystorów połączone szeregowo: Po uzyskaniu wartości Całkowitej Intensywności znajdź rezystory połączone szeregowo z zasilaczem. Prąd w rezystorach połączonych szeregowo jest taki sam w każdym punkcie.
5. Spadek napięcia rezystorów połączonych równolegle: W gałęziach połączonych równolegle suma prądu w każdej gałęzi jest równa prądowi na zewnątrz gałęzi.
6. Napięcie rezystorów równolegle: W zależności od obwodu, będziemy mieli spadek napięcia w wyniku przejścia przez rezystory połączone szeregowo.
7. Intensywność rezystorów równolegle: Na koniec, ponieważ znasz spadek napięcia na rezystorach połączonych równolegle, użyj równania prawa Ohma, aby określić prąd w dwóch gałęziach.

Jeśli podobał Ci się ten artykuł i był pomocny, nie zapomnij odwiedzić naszej strony, aby dowiedzieć się więcej ciekawych artykułów o elektronice, takich jak Działanie paneli słonecznych i jego wspaniałe typy. Podobnie, jeśli chcesz pogłębić ten temat, zostawiamy Ci poniższy film, mamy nadzieję, że przy wszystkich danych, które pokazujemy w tym artykule, rozwiejesz swoje wątpliwości.