Masalah litar selari dapat diselesaikan dengan mudah jika anda memahami formula dan prinsip asas litar selari. Sekiranya 2 atau lebih halangan dihubungkan di sebelah satu sama lain, arus elektrik boleh "memilih" jalan (seperti kereta cenderung menukar lorong dan memandu bersebelahan jika jalan 1 lorong terbelah menjadi 2 lorong). Setelah mempelajari artikel ini, anda akan dapat mengira nilai voltan, arus dan rintangan untuk 2 atau lebih perintang yang disambungkan secara selari.
Formula Asas
- Rumus rintangan total RT litar selari: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Nilai voltan elektrik di setiap cabang litar selari selalu sama: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Nilai jumlah arus elektrik IT = Saya1 + Saya2 + Saya3 + …
- Formula Undang-Undang Ohm: V = IR
Langkah
Bahagian 1 dari 3: Memahami Litar Selari
Langkah 1. Kenalpasti litar selari
Litar selari mempunyai 2 atau lebih cabang yang semuanya berasal dari titik A dan menuju ke titik B. Aliran elektron tunggal berpecah menjadi banyak cabang dan kemudian bergabung kembali. Sebilangan besar masalah litar selari bertanya nilai voltan, rintangan, atau arus elektrik dalam litar (dari titik A hingga titik B).
Komponen yang "dipasang secara selari" masing-masing terletak di cabang yang terpisah
Langkah 2. Fahami rintangan dan arus elektrik dalam litar selari
Bayangkan jalan raya yang mempunyai banyak lorong dan tol di setiap lorong melambatkan lalu lintas kenderaan. Membuat lorong baru memberikan lorong tambahan untuk kereta supaya lalu lintas mengalir dengan lebih lancar walaupun ruang tol juga dibina di lorong baru. Jadi, seperti dalam litar selari, menambah cawangan baru menyediakan jalan baru untuk arus elektrik. Tanpa mengira jumlah rintangan di cabang baru, jumlah rintangan menurun dan jumlah amperage meningkat.
Langkah 3. Tambahkan jumlah amperage setiap cawangan untuk mencari jumlah keseluruhan
Sekiranya amperage di setiap cabang diketahui, tambahkan saja untuk mendapatkan jumlah amperage. Jumlah arus elektrik adalah jumlah arus elektrik yang mengalir melalui litar setelah semua cawangan kembali bersatu. Formula untuk arus elektrik total: IT = Saya1 + Saya2 + Saya3 + …
Langkah 4. Hitung jumlah nilai rintangan
Untuk mengetahui jumlah nilai rintangan RT litar selari, gunakan persamaan 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Setiap R di sebelah kanan persamaan mewakili nilai rintangan dalam 1 cabang litar selari.
- Contoh: litar mempunyai 2 perintang yang disambungkan secara selari, masing-masing dengan nilai 4Ω. 1/RT = 1/ 4Ω + 1/ 4Ω → 1/RT = 1/ 2Ω → RT = 2Ω. Dengan kata lain, 2 cabang yang mempunyai rintangan yang sama dua kali lebih mudah dilalui daripada 1 cabang sahaja.
- Sekiranya satu cabang tidak mempunyai rintangan (0Ω), semua arus elektrik akan melalui cawangan tersebut sehingga nilai rintangan total = 0.
Langkah 5. Fahami apa itu voltan
Voltan adalah perbezaan potensi elektrik antara 2 titik. Oleh kerana membandingkan 2 titik dan bukannya mengukur jalan aliran, nilai voltan tetap sama di cawangan mana pun. VT = V1 = V2 = V3 = …
Langkah 6. Gunakan Hukum Ohm
Undang-undang Ohm menerangkan hubungan antara voltan V, arus I, dan rintangan R: V = IR. Sekiranya dua daripada tiga nilai diketahui, gunakan formula ini untuk mencari nilai ketiga.
Pastikan setiap nilai berasal dari bahagian siri yang sama. Selain mencari nilai dalam satu cabang (V = I1R1), Hukum Ohm juga dapat digunakan untuk mengira nilai litar total (V = ITRT).
Bahagian 2 dari 3: Contoh Soalan
Langkah 1. Buat jadual untuk mencatat kiraannya
Sekiranya masalah litar selari meminta lebih daripada satu nilai, jadual membantu anda mengatur maklumat. Berikut adalah contoh jadual litar selari dengan 3 cawangan. Cabang sering ditulis sebagai R diikuti oleh nombor yang ditulis dengan kecil dan sedikit ke bawah.
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| Saya | ampere | ||||
| R | ohm |
Langkah 2. Isi nilai yang diketahui
Contohnya, litar selari menggunakan bateri 12 volt. Litar ini mempunyai 3 cabang selari, masing-masing dengan rintangan 2Ω, 4Ω, dan 9Ω. Tuliskan dalam jadual semua nilai yang diketahui:
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Langkah 12. | volt | |||
| Saya | ampere | ||||
| R | Langkah 2. | Langkah 4. | Langkah 9. | ohm |
Langkah 3. Salin nilai voltan utama di setiap cawangan
Ingat, nilai voltan di seluruh litar adalah sama dengan nilai voltan di setiap cabang litar selari.
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Langkah 12. | Langkah 12. | Langkah 12. | Langkah 12. | volt |
| Saya | ampere | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Langkah 4. Gunakan formula Hukum Ohm untuk mencari kelebihan setiap cabang
Setiap lajur jadual terdiri daripada voltan, arus, dan rintangan. Iaitu, nilai yang tidak diketahui selalu dapat dijumpai selagi dua nilai lain dalam lajur yang sama diketahui. Ingat, formula Hukum Ohm adalah V = IR. Nilai yang tidak diketahui dalam contoh kita ialah arus elektrik. Jadi, formula boleh diubah menjadi I = V / R
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Saya | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampere | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Langkah 5. Hitung jumlah arus elektrik
Jumlah arus elektrik mudah dicari kerana ia adalah jumlah arus setiap cawangan.
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Saya | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Langkah 6. Hitung jumlah rintangan
Keseluruhan rintangan dapat dikira dengan dua cara. Garis nilai rintangan boleh digunakan untuk mengira jumlah rintangan dengan persamaan 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Walau bagaimanapun, rintangan total lebih mudah dikira dengan formula Hukum Ohm yang menggunakan nilai total V dan I. Untuk mengira rintangan, ubah formula Hukum Ohm menjadi R = V / I
| R1 | R2 | R3 | Jumlah | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Saya | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Bahagian 3 dari 3: Variasi Masalah
Langkah 1. Hitung kuasa elektrik
Sama seperti litar lain, kuasa elektrik dapat dikira dengan persamaan P = IV. Sekiranya daya di setiap cabang telah dikira, jumlah daya PT sama dengan jumlah kekuatan setiap cabang (P1 + P2 + P3 + …).
Langkah 2. Hitung jumlah rintangan litar selari dua serampang
Sekiranya litar selari hanya mempunyai dua rintangan, formula untuk rintangan total dapat dipermudahkan untuk:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Langkah 3. Hitung jumlah rintangan jika nilai semua rintangan adalah sama
Sekiranya semua rintangan dalam litar selari mempunyai nilai yang sama, formula untuk rintangan total menjadi lebih mudah: RT = R1 / N. N ialah bilangan rintangan dalam litar.
Contoh: dua perintang nilai sama yang disambungkan secara selari memberikan rintangan total satu rintangan. Lapan penghalang nilai sama memberikan rintangan total satu rintangan
Langkah 4. Hitung arus elektrik di cawangan litar selari tanpa menggunakan voltan
Persamaan yang dikenali sebagai Kirchhoff's Current Law membolehkan nilai ampere setiap cabang ditemui walaupun voltan litar tidak diketahui. Walau bagaimanapun, rintangan setiap cabang dan jumlah arus litar mesti diketahui.
- Litar selari dengan 2 rintangan: I1 = SayaTR2 / (R1 + R2)
- Litar selari dengan lebih daripada 2 rintangan: untuk mengira I1, cari jumlah rintangan semua rintangan kecuali R1. Gunakan formula rintangan litar selari. Seterusnya, gunakan formula di atas, dengan jawapan anda ditulis sebagai R2.
Petua
- Sekiranya anda mengusahakan masalah litar campuran (siri-selari), hitung bahagian selari terlebih dahulu. Seterusnya, anda hanya perlu mengira bahagian siri, yang mana lebih mudah.
- Dalam litar selari, voltan adalah sama di semua rintangan.
- Sekiranya anda tidak mempunyai kalkulator, rintangan total dalam beberapa litar sukar dikira menggunakan nilai R.1, R2, dan lain-lain. Sekiranya ini berlaku, gunakan formula Hukum Ohm untuk mengira jumlah setiap cabang.
- Formula Hukum Ohm juga boleh ditulis E = IR atau V = AR; simbol yang berbeza, tetapi maknanya sama.
- Jumlah rintangan juga dikenali sebagai "rintangan setara".
