Elektrilised ahelad: tüübid, erinevused, näited (TÄIS)

Üldiselt on elektriskeem ühendus, mis pärineb erinevatest passiivsetest elektrielementidest nagu kondensaatorid, takistid, trafod, induktiivpoolid, vooluallikad, pingeallikad ja ka lülitid (lüliti).

Kuid elektrilülitustega on seotud ka mitu muud tähendust, näiteks järgmised.

Elektriahelate mõistmine

Elektriline vooluring on ühtsus erinevate elektrooniliste komponentide ja pingeallikate vahel, mis on ühendatud avatud viisil, nii et allikast pärit elektrivool saaks voolata.

Elektri olemasolu väljaselgitamiseks võite kasutada mitut indikaatorit nagu alalisvoolumootorid ja mitut tüüpi LED-id.

Tootmiseks disain või paigaldus peab pöörama tähelepanu mitmele tegurile, näiteks: mahtuvuslik reaktants, induktiivne reaktants (induktiivsus), läbilaskvus ja takistus.

Elektriliste vooluahelate tüübid

Üldiselt on elektrilisi vooluahelaid kahte erinevat tüüpi, nimelt seeria- ja paralleelsed.

Siiski on olemas ka kahte tüüpi elektriskeemide kombinatsioon, mida nimetatakse segahelateks.

Lisateabe saamiseks vaadake allolevat ülevaadet:

1. Seeria elektriline vooluahel

Järjestikune elektriskeem on kõige lihtsam elektriskeemi vorm, kuna see on paigutatud sirgjooneliselt ega hargne.

Omadused:

• Ringraja ettevalmistamise viis on praktiline ja lihtne.
• Kõik elektrilised komponendid on paigutatud paralleelselt (järjestikku / järjestikku).
• Ühenduskaabel ei ole hargnenud.
• Sellel on ainult 1 rada, mida saab vooluga läbida, nii et kui on üks tee, mis on katki, siis kogu vooluring ei tööta.
• Vooluringis voolav elektrivool on sama.
• Iga paigaldatud komponendi potentsiaalsel erinevusel või pingel on erinev väärtus.
• Kogutakistus on suurem kui selle koostisosade takistus.

Valem:

I = I1 = I2 = I3
V = V1 + V2 + V3
R = R1 + R2 + R3

2. Paralleelne elektriskeem

Paralleelsetel vooluahelatel on omadus hargnenud ahelate paigutuse kujul. Majas kasutatakse tavaliselt elektrienergiaks paralleelseid elektriskeeme.

Omadused:

• Ettevalmistusviis kipub olema keerulisem.
• Kõik elektrilised komponendid on paigaldatud virnastatud ja paralleelselt.
• Hargnenud ühenduskaabel.
• Sellel on mitu rada, mida vool võib läbida.
• Igas harus voolav vool on erineva tugevusega.
• Iga - iga installitud komponent saab erineva voolu.
• Kõik komponendid saavad sama pinge.
• Kogutakistus on väiksem kui selle iga komponendi takistus.

Valem:

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. Kombineeritud elektriskeem

Kombineeritud vooluahel on järjestikune ja paralleelne ühendatud vooluahel.

Üldiselt järgivad kombineeritud vooluahelates kehtivad omadused ja seadused ka kahte ühendatud elektrilülitust.

Valem:

I = I1 + I2
1 / Rp = 1 / R2 + 1 / R3
Rtotal = R1 + 1 / Rp

4. Alalisvoolu / alalisvoolu elektriskeem

Alalisvoolu (DC) allikas on elektrienergia allikas, mis suudab toota elektrivoolu, mille suund on alati konstantne (konstantne) suurest kuni madala potentsiaaliga elektrilaenguni.

Seda alalisvoolu leidub tavaliselt madalpinge rakendustes, nagu patareid ja enamik elektroonilisi vooluahelaid, mis vajavad ka toiteallikat või alalisvoolu (DC).

Siin on mõned pinged, mida sageli kasutatakse alalisvoolu (DC) jaoks:

• 1,5 VDC
• 5 VDC
• 12 VDC
• 24 VDC

5. Vahelduvvoolu (AC) elektriskeem

Alalisvooluahelas on pinge ja vool üldiselt konstantsed.

Kuid kui vahelduvvooluahelas (AC) voolu pinge hetkeväärtus ja seetõttu ka võimsus muutuvad, kuna seda mõjutab toiteallikas.

Nii et kui saate arvutada vahelduvvooluahela võimsuse samamoodi nagu vooluahelas DC, kuid võite siiski öelda, et võimsus (P) võrdub pingega (V), korrutatuna ampritega (I).

Sellest võib järeldada, kas vahelduvvooluahel sisaldab reaktanti, seega on komponendi tekitatud magnetilise / elektrivälja tagajärjel võimsuskomponent.

Tulemuseks on see, et erinevalt puhastest takistuslikest komponentidest salvestatakse see võimsus ja tagastatakse toiteallikasse, kui sinusoidaalne lainekuju läbib ühe perioodilise tsükli.

Seega on vooluahelaga tõmmatud keskmine võimsus ühe täistsükli jooksul salvestatud ja tagastatud võimsuse hulk.

Seega on vooluahela keskmiseks energiatarbeks hetkeline keskmine võimsus ühe hetkelise võimsuse kogu tsükli jooksul. (P) on mõeldud hetkepinge (V) ja hetkevoolu (I) korrutiseks.

Perioodilise ja pideva siinuse funktsioon on see, et aja jooksul rakendatav keskmine võimsus võrdub ühe tsükli jooksul rakendatava keskmise võimsusega.

6. 1 faasiline ja 3 faasiline elektriskeem

Ühefaasilised ja kolmefaasilised toitesüsteemid viitavad seadmetele, mis kasutavad vahelduvvoolu (AC).

Nende kahe erinevus seisneb vahelduvvoolu tarnimise püsivuses.

Ühefaasiline vahelduvvoolusüsteem saavutab tipu 90 ° ja 270 ° juures, täistsükliga 360 °. Selle tipu ja pinge languse korral ei tarnita elektrit püsikiirusel.

a. 1 faasisüsteem

Ühefaasilises süsteemis on sellel üks nulljuhtme ja üks toitejuhe, mille vahel voolab vool.

Tsüklilised suuruse ja suuna muutused muudavad voolu ja pinge voogu tavaliselt umbes 60 korda sekundis, sõltuvalt süsteemi konkreetsetest vajadustest.

Kasu1-faasiline elektrienergia kasutamine:

• Lai valik rakendusi.
• Kõige tõhusam vahelduvvoolu toide kuni 100 vatti.
• Vähem võrgukulusid.
• Kujundus või vooluahel pole keeruline.

b. 3 faasiline süsteem

Seal on kolm toitejuhet, millest igaüks on 120⁰ faasiväline.

Delta ja wye on kahte tüüpi vooluahelad, mida kasutatakse kolmefaasilise süsteemi sama koormuse säilitamiseks.

Mõlemal on erinev kaablikonfiguratsioon.

Delta konfiguratsioonis nulljuhet ei kasutata.

Wye konfiguratsioonis kasutage null- ja maandusjuhet.

Märge: Kõrgepingesüsteemides pole neutraaltraat kolmefaasiliste süsteemide jaoks üldiselt saadaval. Kõik kolm võimsusfaasi on sisenenud tsüklitesse 120⁰.

Kasukolmefaasilise elektrienergia kasutamine:

• Madalamad tööjõukäsitluskulud.
• Vase tarbimise vähenemine.
• Võimalus töötada suurematel koormustel.
• Vähem ohtu töötajate ohutusele.
• Parem dirigendi efektiivsus.

7. Lihtne elektriskeem

Lambi sisselülitamiseks on vaja 2 juhet, üks on neutraalne ja teine ​​pingestatud traat. Kaks juhtmest on ühendatud lambist peamise toitepaneeliga.

Punaset traati kasutatakse pinge all oleva juhtme jaoks ja musta traati neutraalse juhtme jaoks.

Lülitid, mida kasutatakse elektriskeemide juhtimiseks sisse- ja väljalülitamise teel, on varustatud toite ja põhikoormuse vahelises otsekaablis.

Kirchhoffi seadus I

Selles on kirjas: "Hargnevas elektriahelas on ristmikule sisenevate voolude summa võrdne sellest punktist väljuvate voolude summaga."

Kirchhoffi seadused avaldas esmakordselt 1845. aastal saksa füüsik Gustav Robert Kirchhoff.

Selle seaduse abil analüüsitakse voolu ja pinget vooluringis, kus see seadus on seotud ka voolu suunaga hargnemispunkti.

Erinevus seeria- ja paralleelahelate vahel

Seeria ja paralleelsete elektriskeemide erinevus on jagatud kaheks osaks, nimelt kuju, valemi ning eeliste ja puuduste põhjal on järgmine selgitus:

1. Võrgu vorm

Erinevates vormides on vooluring jagatud kaheks osaks, nimelt:

a. Erinevused ringkonnakorralduses

b. Kasutatavate komponentide erinevused

2. Valem

3. Tugevus AMD nädalasus

Siin on mõned seeria- ja paralleelsete elektriskeemide eelised ja puudused, sealhulgas:

A. Eelised

B. Puudus

Näited elektriahelate probleemidest ja lahendustest