Stromkreise: Typen, Unterschiede, Beispiele (VOLL)

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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

Stromkreis

Der Stromkreis ist eine Einheit zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten und Spannungsquellen, die offen verbunden sind, damit der elektrische Strom von der Quelle fließen kann.

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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

Bild einer Reihenschaltung

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

Arten von Stromkreisen

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

kombinierter Strom

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

Gleichstrom oder DC

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

Wechselstrom oder AC

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

1 Phase und 3 Phase

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

ac dc

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

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.

Lesen Sie auch: Kondensatorfunktion

Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltungen

Serie und parallel

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
  • Unverzweigt/einfach.
  • Verwenden Sie nur ein Kabel, um den elektrischen Widerstand anzuschließen.
  • In einer geraden Linie angeordnet.
  • Die Anordnung ist verzweigt/komplex.
  • Es gibt eine Aufteilung der Richtung des Stroms, der in Richtung des Widerstands auftritt, der nicht gerade ist.

b. Unterschiede bei den verwendeten Komponenten

Serie Parallel
  • Weniger Serienkomponenten.
  • Als Komponenten werden nur Spannungsquellen, Kabel und Widerstände verwendet.
  • Es gibt mehr parallele Komponenten als Reihen. Ausgehend von der Nummer oder Länge des Werkzeugs.

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
  • Verwenden Sie ein wenig.
  • Hat eine schnellere Erkennungsfähigkeit im Schadensfall.
  • Es hat einen starken elektrischen Strom, der gleichmäßig fließt, so dass er Strom spart.
  • Wenn es an einer Stelle einen Schaden gibt, wird es an einer anderen Stelle keine Probleme verursachen.
  • Hat an jedem Punkt die gleiche potentielle Energie.
  • Bei Verwendung in der Installation einer Glühbirne unterscheidet sich die Leistung der Glühbirne nicht von derjenigen, die der Spannungsquelle am nächsten ist.

B. Mangel

Serie Parallel
  • Sie haben unterschiedliche potentielle Energien. Wenn sie also in einer Reihe von Glühbirnen verwendet werden, geben sie unterschiedliche Flammenkraft.
  • Die Glühbirne, die am weitesten von der Spannungsquelle entfernt ist, hat eine Dimmerleistung.
  • Habe eine Stromquelle. Wenn also eine Komponente stirbt, sterben auch alle Komponenten.
  • Mehr Energieverschwendung und die Verwendung von Bestandteilen.
  • Hat von einem Punkt zum anderen eine unterschiedliche Stromstärke.

Beispiele für elektrische Schaltungsprobleme und -lösungen

1. Sehen Sie sich das Netzwerkbild unten an:

Beispiele für elektrische Schaltungsprobleme und deren Lösungen

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

Stromkreisformel

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:

Einfacher Stromkreis

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

Paralleler Stromkreis

Der im Stromkreis fließende Strom ist also:

Gemischter Stromkreis

Antwort: D

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