Stromkreise: Typen, Unterschiede, Beispiele (VOLL)
Im Allgemeinen ist ein Stromkreis eine Verbindung, die aus einer Vielzahl von passiven elektrischen Elementen besteht wie Kondensatoren, Widerstände, Transformatoren, Induktivitäten, Stromquellen, Spannungsquellen, aber auch Schalter (Schalter).
Es gibt jedoch auch mehrere andere Bedeutungen, die sich auf elektrische Schaltungen beziehen, wie die folgende.
Inhaltsverzeichnis
Elektrische Schaltkreise verstehen
Der Stromkreis ist eine Einheit zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten und Spannungsquellen, die offen verbunden sind, damit der elektrische Strom von der Quelle fließen kann.
Um das Vorhandensein von Elektrizität herauszufinden, können Sie verschiedene Indikatoren wie Gleichstrommotoren und verschiedene Arten von LEDs verwenden.
Bei der Herstellung des Designs oder der Installation müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, wie z. B.: kapazitive Reaktanz, induktive Reaktanz (Induktivität), Permittivität und spezifischer Widerstand.
Arten von Stromkreisen
Im Allgemeinen gibt es zwei verschiedene Arten von Stromkreisen, nämlich Serie und Parallel.
Es gibt jedoch auch eine Kombination von 2 Arten von Stromkreisen, die als gemischte Stromkreise bezeichnet werden.
Weitere Informationen finden Sie in der folgenden Rezension:
1. Serienschaltung
Der Reihenstromkreis ist die einfachste Form des Stromkreises, da er geradlinig angeordnet ist und sich nicht verzweigt.
Eigenschaften:
- Die Vorbereitung der Schaltung ist praktisch & einfach.
- Alle elektrischen Komponenten sind parallel (in Reihe / sequentiell) angeordnet.
- Das Anschlusskabel ist nicht verzweigt.
- Es hat nur 1 Pfad, der von Strom durchflossen werden kann. Wenn also ein Pfad unterbrochen ist, funktioniert die gesamte Schaltung nicht.
- Der im Stromkreis fließende elektrische Strom ist der gleiche.
- Die Potenzialdifferenz oder Spannung zu jeder installierten Komponente hat einen anderen Wert.
- Hat einen Gesamtwiderstand, der größer ist als sein konstituierender Widerstand.
Formel:
I = I1 = I2 = I3
V = V1 + V2 + V3
R = R1 + R2 + R3
2. Paralleler Stromkreis
Parallelschaltungen haben eine Charakteristik in Form einer verzweigten Schaltungsanordnung. Für die Stromversorgung im Haus werden in der Regel parallele Stromkreise verwendet.
Eigenschaften:
- Die Art der Zubereitung ist in der Regel komplizierter.
- Alle elektrischen Komponenten sind gestapelt und parallel installiert.
- Verzweigtes Anschlusskabel.
- Hat mehrere Pfade, die der Strom passieren kann.
- Der in jedem Zweig fließende Strom hat eine andere Größe.
- Jeder - jede installierte Komponente erhält eine andere Strommenge.
- Alle Komponenten erhalten die gleiche Spannung.
- Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der Widerstand in jeder seiner Bestandteile.
Formel:
I = I1 + I2 + I3
V = V1 = V2 = V3
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
I1:I2:I3=1/R1:1/R2:1/R3
3. Kombinierter Stromkreis
Eine kombinierte Schaltung ist eine kombinierte elektrische Schaltung aus Reihen- und Parallelschaltung.
Im Allgemeinen folgen die in kombinierten Stromkreisen geltenden Eigenschaften und Gesetze auch den beiden kombinierten Stromkreisen.
Formel:
Ich = I1 + I2
1/Rp = 1/R2 + 1/R3
Rgesamt = R1 + 1/Rp
4. Gleichstrom-/DC-Stromkreis
Eine Gleichstromquelle (DC) ist eine elektrische Energiequelle, die einen elektrischen Strom erzeugen kann, dessen Richtung immer konstant (konstant) von elektrischen Ladungen mit hohem zu niedrigem Potential ist.
Dieser Gleichstrom findet sich normalerweise in Niederspannungsanwendungen wie Batterien und den meisten elektronischen Schaltungen, die auch eine Stromversorgung oder Gleichstrom (DC) benötigen.
Hier sind einige Spannungen, die häufig für Gleichstrom (DC) verwendet werden:
- 1,5 VDC
- 5 VDC
- 12 VDC
- 24 VDC
5. Wechselstrom (AC) Stromkreis
In einem Gleichstromkreis (DC) sind Spannung und Strom im Allgemeinen konstant.
Wenn sich jedoch in einem Wechselstromkreis (AC) der Momentanwert der aktuellen Spannung und damit der Leistung ständig ändert, weil er von der Versorgung beeinflusst wird.
Wenn Sie also die Leistung im Wechselstromkreis auf die gleiche Weise wie im Stromkreis berechnen können Gleichstrom, aber Sie können immer noch sagen, dass die Leistung (P) gleich der Spannung (V) multipliziert mit Ampere ist (ICH).
Daraus kann geschlossen werden, dass der Wechselstromkreis Reaktanz enthält, also aufgrund des von der Komponente erzeugten magnetischen / elektrischen Feldes eine Leistungskomponente vorliegt.
Das Ergebnis ist, dass diese Leistung im Gegensatz zu einer reinen Widerstandskomponente gespeichert und an die Stromversorgung zurückgegeben wird, wenn die Sinuswellenform einen vollen periodischen Zyklus durchläuft.
Somit ist die von einer Schaltung gezogene durchschnittliche Leistung die gespeicherte und während eines vollen Zyklus zurückgegebene Leistung.
Somit ist der durchschnittliche Stromverbrauch der Schaltung die momentane Durchschnittsleistung über einen vollen Zyklus der momentanen Leistung. (P) soll das Produkt aus der Momentanspannung (V) und dem Momentanstrom (I) sein.
Die Funktion des periodischen und kontinuierlichen Sinus besteht darin, dass die über die Zeit angelegte durchschnittliche Leistung gleich der über einen einzelnen Zyklus angelegten durchschnittlichen Leistung ist.
6. 1-Phasen- und 3-Phasen-Stromkreise
Einphasige und dreiphasige Stromversorgungssysteme beziehen sich auf Einheiten, die Wechselstrom (AC) verwenden.
Der Unterschied zwischen den beiden ist die Konstanz der Lieferung von Wechselstrom.
Das einphasige Wechselstromsystem erreicht seine Spitzen bei 90 und 270 mit einem vollen Zyklus bei 360. Bei diesem Spitzenwert und dieser Abnahme der Spannung wird die Leistung nicht mit einer konstanten Rate geliefert.
ein. 1-Phasen-System
In einem einphasigen System hat es einen Neutralleiter und einen Stromleiter, zwischen denen Strom fließt.
Zyklische Größen- und Richtungsänderungen ändern im Allgemeinen den Strom- und Spannungsfluss etwa 60 Mal pro Sekunde, abhängig von den spezifischen Anforderungen eines Systems.
Leistungen1-phasiger Stromverbrauch:
- Breites Spektrum an Nutzungsanwendungen.
- Effizientestes AC-Netzteil bis 100 Watt.
- Weniger Netzwerkkosten.
- Das Design oder die Schaltung ist nicht kompliziert.
b. 3-Phasen-System
Es gibt drei Stromkabel, die jeweils 120 ⁰ phasenverschoben sind.
Dreieck und Stern sind zwei Arten von Stromkreisen, die verwendet werden, um die gleiche Last in einem Dreiphasensystem aufrechtzuerhalten.
Jeder erzeugt eine andere Kabelkonfiguration.
In der Delta-Konfiguration wird kein Neutralleiter verwendet.
Verwenden Sie in der Sternkonfiguration einen Neutral- und Erdleiter.
Hinweis: In Hochspannungsnetzen steht der Neutralleiter bei Drehstromnetzen in der Regel nicht zur Verfügung. Alle drei Leistungsphasen sind mit 120 in Zyklen eingetreten.
LeistungenVerwendung von 3-Phasen-Strom:
- Geringere Arbeitskosten.
- Reduzierung des Kupferverbrauchs.
- Fähigkeit, höhere Stromlasten zu betreiben.
- Geringeres Risiko für die Arbeitssicherheit.
- Bessere Leitereffizienz.
7. Einfacher Stromkreis
Die Lampe benötigt 2 Drähte zum Einschalten, einer ist ein Neutralleiter und einer ist ein stromführender Draht. Die beiden Drähte werden von der Lampe an das Hauptversorgungspanel angeschlossen.
Der rote Draht wird für den stromführenden Draht und der schwarze Draht für den Neutralleiter verwendet.
Schalter zur Steuerung elektrischer Stromkreise durch Ein- und Ausschalten sind in der direkten Leitung zwischen Versorgung und Hauptlast vorgesehen.
Kirchhoffsches Gesetz I
Es lautet: "In einem verzweigten Stromkreis ist die Summe der Ströme, die in eine Verbindung eintreten, gleich der Summe der Ströme, die diesen Punkt verlassen."
Kirchhoffs Gesetze wurden erstmals 1845 von einem deutschen Physiker namens Gustav Robert Kirchhoff veröffentlicht.
Dieses Gesetz dient zur Analyse von Strom und Spannung in einem Stromkreis, wobei dieses Gesetz auch mit der Stromrichtung zum Verzweigungspunkt zusammenhängt.
Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltungen
Der Unterschied zwischen Reihen- und Parallelstromkreisen gliedert sich in zwei Teile, nämlich nach Form, Formel sowie Vor- und Nachteilen wie folgt:
1. Netzwerkformular
In verschiedenen Formen ist die Schaltung in zwei verschiedene Teile unterteilt, nämlich:
ein. Unterschiede in der Schaltungsanordnung
Serie | Parallel |
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b. Unterschiede bei den verwendeten Komponenten
Serie | Parallel |
---|---|
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2. Formel
EIN. Starke Strömungen
ein. Die Formel zum Ermitteln der Stromstärke eines Reihenstromkreises
In einer Reihenschaltung ist die Menge an elektrischer Ladung, die in jedem fließt, gleich. Somit ist der Widerstand an einem Punkt derselbe wie an einem anderen Punkt.
Formel:
I = I1 = I2 = I3 = I4
ein. Formel zum Finden eines starken Parallelstroms
Der Gesamtstrom in einer Parallelschaltung ergibt sich aus der Stromerhöhung im Widerstand.
Formel:
I = I1 + I2 + I3 + I4
B. Spannungsfestigkeit
Spannung ist die Menge an potentieller Energie (V) in einem elektrischen Feld, wobei die Einheit Volt ist.
In einer Reihenschaltung unterscheidet sich die potentielle Energie von einem Punkt zum anderen. Aber nicht für Parallelschaltungen.
ein. Formel zum Ermitteln der Spannung eines Reihenstromkreises
In einer Reihenschaltung kann die potentielle Energie/Spannung nicht mit der Stromstärke gleichgesetzt werden.
Formel:
V = V1 + V2 + V3 + V4
b. Formel zum Finden einer starken parallelen Stromkreisspannung
Die gesamte potentielle Energie hat den gleichen Wert wie die an jedem Punkt enthaltene potentielle Energie.
Formel:
V = V1 = V2 = V3 = V4
C. Großes Hindernis
In Reihen- und Parallelschaltungen kann der Widerstand durch Vergleich der Spannung und des elektrischen Stroms bestimmt werden, der an einer Stelle im Stromkreis fließt.
ein. Die Formel zum Ermitteln des Widerstands eines Reihenstromkreises
Der Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung ist die Summe aller Widerstände im Stromkreis.
Formel:
R = R1 + R2 + R3 + R4
b. Die Formel zum Ermitteln des Widerstands eines parallelen Stromkreises
Der Widerstand in einem parallelen Stromkreis ist zwischen einem Punkt nicht gleich. Dies liegt daran, dass parallele Stromkreise verzweigt angeordnet sind.
Gesamtwiderstandsformel:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4
3. Kraft AMD Woche
Hier sind einige der Vor- und Nachteile von Reihen- und Parallelschaltungen, einschließlich:
EIN. Vorteile
Serie | Parallel |
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B. Mangel
Serie | Parallel |
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Beispiele für elektrische Schaltungsprobleme und -lösungen
1. Sehen Sie sich das Netzwerkbild unten an:
Definieren:
ein. Ersatz-/Gesamtwiderstand
b. Elektrischer Strom
c. Spannung an jedem Widerstand
d. Zeichnen Sie ein Diagramm der Belastung des Widerstands
Diskussion:
Da die Serie eine Serie ist, gilt:
ein. Ersatz-/Gesamtwiderstand
R gesamt = R1+R2+R3+R4
R gesamt = 6 +4 +5+10
R gesamt = 25 Ohm
b. Elektrischer Strom
I = V/R
I = 15 Volt/25 Ohm
I = 3/5 A= 0,6 A
c. Spannung an jedem Widerstand
V1 = I x R1 = 3/5 x 6 = 3,6 v
V2 = I x R2 = 3/5 x 4 = 2,4 v
V3 = I x R3 = 3/5 x 5 = 3 v
V4 = I x R4 = 3/5 x 10 = 6 v
d. Zeichnen Sie ein Diagramm der Spannung am Widerstand
Aus dem Diagramm kann geschlossen werden, dass in einer Reihenschaltung die Spannung umso größer ist, je größer der Widerstand ist, da der Strom gleich ist.
2. Sehen Sie sich das Bild unten an:
Der durch den Stromkreis (I) fließende Strom beträgt...
EIN. 1,5 A
B. 1,0 A
C. 0,75 A
D. 0,5 A
Diskussion:
Gesamtwiderstand = Rp + r
Der im Stromkreis fließende Strom ist also:
Antwort: D