10: Moja kwa moja-sasa Circuits

Last updated
Save as PDF

Page ID: 175574

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Katika sura chache zilizopita, tulijadili vipengele vya umeme, ikiwa ni pamoja na capacitors, resistors, na diodes. Katika sura hii, tunatumia vipengele hivi vya umeme katika nyaya. Mzunguko ni mkusanyiko wa vipengele vya umeme vinavyounganishwa ili kukamilisha kazi maalum. Sehemu ya pili ya sura hii inashughulikia uchambuzi wa nyaya za mfululizo na sambamba ambazo zinajumuisha kupinga. Baadaye katika sura hii, tunaanzisha equations ya msingi na mbinu za kuchambua mzunguko wowote, ikiwa ni pamoja na yale ambayo hayawezi kupunguzwa kupitia kurahisisha vipengele vya sambamba na mfululizo. Lakini kwanza, tunahitaji kuelewa jinsi ya kuimarisha mzunguko.

10.1: Prelude kwa Circuits moja kwa moja-Sasa
Mzunguko wa amplifier unachukua ishara ndogo ya amplitude na huiongeza kwa nguvu wasemaji katika earbuds. Ingawa mzunguko unaonekana ngumu, kwa kweli una seti ya mfululizo, sambamba, na mfululizo wa sambamba.
10.2: Nguvu ya umeme
Vyanzo vyote vya voltage vina sehemu mbili za msingi: chanzo cha nishati ya umeme ambayo ina nguvu ya umeme (EMF) na upinzani wa ndani r. emf ni kazi iliyofanywa kwa malipo ili kuweka tofauti tofauti ya chanzo mara kwa mara. EMF ni sawa na tofauti tofauti katika vituo wakati hakuna sasa inapita. Upinzani wa ndani r wa chanzo cha voltage huathiri voltage ya pato wakati mtiririko wa sasa. Pato la voltage la kifaa linaitwa voltage yake ya terminal.
10.3: Resistors katika Mfululizo na Sambamba
Kimsingi, kupinga hupunguza mtiririko wa malipo katika mzunguko na ni kifaa cha ohmic ambapo V=IR. Circuits nyingi zina kupinga zaidi ya moja. Ikiwa resistors kadhaa huunganishwa pamoja na kushikamana na betri, sasa hutolewa na betri inategemea upinzani sawa wa mzunguko.
10.4: Kanuni za Kirchhoff
Sheria za Kirchhoff zinaweza kutumika kuchambua mzunguko wowote, rahisi au ngumu. Mfululizo rahisi na sheria za uunganisho sambamba ni kesi maalum za sheria za Kirchhoff. Utawala wa kwanza wa Kirchhoff, pia unajulikana kama utawala wa makutano, unatumika kwa malipo kwa makutano. Sasa ni mtiririko wa malipo; kwa hiyo, malipo yoyote yanayotokana na makutano lazima yatoke. Utawala wa pili wa Kirchhoff, pia unajulikana kama utawala wa kitanzi, inasema kuwa kushuka kwa voltage karibu na kitanzi ni sifuri.
10.5: Vyombo vya Kupima Umeme
Voltmeters kupima voltage, na ammeters kupima sasa. Mita za Analog zinategemea mchanganyiko wa kupinga na galvanometer, kifaa kinachopa kusoma analog ya sasa au voltage. Mita za digital zinategemea waongofu wa analog-kwa-digital na hutoa kipimo cha kipekee au digital cha sasa au voltage. Voltmeter imewekwa sambamba na chanzo cha voltage kupokea voltage kamili na lazima iwe na upinzani mkubwa ili kupunguza athari zake kwenye mzunguko. Ammeter imewekwa ndani
10.6: RC Circuits
Mzunguko wa RC ni moja ambayo ina kupinga na capacitor. Muda wa mara kwa mara τ kwa mzunguko wa RC ni τ=rc. Wakati capacitor awali uncharged katika mfululizo na resistor ni kushtakiwa na chanzo dc voltage, capacitor asymptotically inakaribia malipo ya juu. Kama malipo juu ya capacitor inavyoongezeka, sasa kwa kiasi kikubwa hupungua kutoka kwa sasa ya awali.
10.7: Wiring wa kaya na Usalama wa Umeme
Umeme inatoa hatari mbili zinazojulikana: mafuta na mshtuko. Hatari ya joto ni moja ambayo umeme wa sasa husababisha athari zisizohitajika za mafuta, kama vile kuanzia moto katika ukuta wa nyumba. Hatari ya mshtuko hutokea wakati umeme wa sasa unapita kupitia mtu. Mshtuko hutofautiana kwa ukali kutoka kwa uchungu, lakini vinginevyo wasio na hatia, kwa uharibifu wa moyo. Katika sehemu hii, tunazingatia hatari hizi na mambo mbalimbali yanayowaathiri kwa namna ya kiasi.
10.A: Moja kwa moja-sasa Circuits (Majibu)
10.E: Mzunguko wa Moja kwa moja-Sasa (Zoezi)
10.S: Moja kwa moja-sasa Circuits (muhtasari)