Mieszany obwód elektryczny: cechy, jak to działa, jak to zrobić
Mieszany obwód elektryczny to taki, który wynika z połączenia dwóch podstawowych konfiguracji: obwodów szeregowych i obwodów równoległych. Są to najczęściej spotykane zespoły w życiu codziennym, ponieważ konwencjonalne sieci elektryczne powstają z połączenia obwodów sekwencyjnych i równoległych.
Aby obliczyć ekwiwalentne wartości każdego komponentu (rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne itp.), Zaleca się uproszczenie analizy, redukując obwód do najprostszego wyrażenia. Możliwe jest obliczenie spadków napięcia i przepływu prądu przez każdy z odbiorników.
W ten sposób możliwe jest uproszczenie elementów połączonych szeregowo i równolegle, aż do uzyskania prostego równoważnego obwodu. Mieszane obwody elektryczne są niezwykle przydatne przy zmniejszaniu spadku napięcia na danym elemencie. W tym celu wykonuje się szeregowe i równoległe układy w celu wywołania pożądanego efektu.
Funkcje
Biorąc pod uwagę nieskończoność możliwych kombinacji obwodów szeregowych i równoległych, mieszane obwody elektryczne są idealne do ustanawiania różnych połączeń i komutacji w całym połączeniu. Najbardziej reprezentatywne cechy mieszanych obwodów elektrycznych są następujące:
Zaciski elementów są połączone zgodnie z projektem i pożądaną funkcją
Obwody mieszane nie są ograniczone do jednego stylu połączenia, ponieważ są zaprojektowane tak, aby spełniać określony cel, w zależności od interakcji odbiorników obwodów.
Na przykład: spadek napięcia może spowodować, że w mieszanym obwodzie żarówek niektóre z nich świecą z większą intensywnością niż inne, ze względu na szeregowy i równoległy opór.
Spadek napięcia między węzłami może być zmienny
Analogicznie do poprzedniego przypadku, swoboda układu mieszanego umożliwia uzyskanie dwóch możliwych wyników dla każdego połączenia.
Jeśli elementy są połączone szeregowo, całkowite napięcie będzie sumą algebraiczną napięć cząstkowych, o ile połączenie zostanie wykonane z uwzględnieniem naprzemiennego połączenia biegunowości.
Z drugiej strony, jeśli połączenie jest równoległe, napięcia między węzłami będą zawsze takie same:
Analiza ta powinna być stosowana niezależnie do każdej części obwodu, biorąc pod uwagę charakter połączeń.
Natężenie prądu zmienia się w zależności od połączenia
W każdej siatce obwodu spełniana jest zasada, że prąd jest taki sam we wszystkich punktach, pod warunkiem, że nie ma dodatkowych rozgałęzień w początkowej konfiguracji.
W takim przypadku prąd elektryczny siatki jest unikalny i jest taki sam, jak każdy z odbiorników w obwodzie:
Jeśli natomiast prąd jest dzielony za każdym razem, gdy przechodzi przez węzeł, wówczas całkowity prąd będzie sumą wszystkich prądów rozgałęzionych obwodu:
Ważne jest, aby pamiętać, że te prądy rozgałęziające niekoniecznie są takie same. Ich intensywność będzie zależeć od oporu, który istnieje w każdej gałęzi.
Równoważna całkowita rezystancja obwodu nie ma unikalnej formuły
Wartość równoważnej całkowitej rezystancji mieszanego obwodu elektrycznego nie jest zgodna z określoną formułą; przeciwnie, będzie zależało bezpośrednio od rodzaju połączenia, a jego uzyskanie jest różne w każdym przypadku.
Obwód musi zostać uproszczony, starając się przejść od najbardziej złożonego do najprostszego. W tym celu zaleca się obliczenie równoważnej rezystancji wszystkich segmentów równolegle, stosując następujący wzór:
Następnie, gdy system zostanie zredukowany do połączenia szeregu rezystorów szeregowo, obliczenie całkowitej rezystancji obwodu będzie sumą wszystkich uzyskanych wartości, za pomocą następującego wzoru:
Jak to działa?
Generalnie obwody mieszane mają podajnik połączony szeregowo z przełącznikiem, który zasila cały system równo.
Po tym podajniku jest zwykle kilka obwodów wtórnych, których konfiguracja zmienia się w zależności od układu odbiorników: sekwencji i równoległości bez określonego wzorca.
Można nawet docenić komutacje; to znaczy naprzemienne zmiany połączenia między obwodem wtórnym lub innym, w zależności od konstrukcji systemu.
W przypadku połączeń szeregowych, podczas odłączania części tej pętli lub siatki cały sąsiadujący obwód zostanie automatycznie odłączony od zespołu.
Z drugiej strony, jeśli obwody wtórne są równoległe, w przypadku, gdy jeden z komponentów zostanie utworzony i zostanie wygenerowany punkt otwarty, druga gałąź będzie nadal działać niezależnie.
Jak to zrobić?
Montaż mieszanego obwodu elektrycznego może być bardzo prosty. Efekt uzyskuje się poprzez połączenie dwóch rezystorów równolegle w szeregu pętli.
Połączenie jest łatwe i praktyczne. Oto jak wykonać mieszany obwód elektryczny w siedmiu prostych krokach:
1- Zamocuj drewnianą podstawę, aby była to platforma, na której łączysz wszystkie elementy obwodu.
2- Znajdź źródło napięcia. W tym celu użyj baterii 9-woltowej i przymocuj ją do drewnianej podstawy za pomocą izolacyjnej taśmy klejącej.
3- Zainstaluj wyłącznik obok dodatniego zacisku akumulatora.
4 - Przykręć trzy uchwyty na żarówki w podstawie obwodu i umieść żarówki w odpowiednich miejscach. Dwa będą równoległe do akumulatora, a ostatnie będzie połączone szeregowo z akumulatorem, tylko w celu podłączenia do ujemnego zacisku akumulatora.
5- Ustal rozmiar kabli zgodnie z odległościami między poszczególnymi elementami i zgodnie z oryginalnym projektem instalacji.
6- Podłącz źródło napięcia i wszystkie odbiorniki obwodu do siebie.
7- Na koniec aktywuj przełącznik, aby potwierdzić działanie obwodu.
Przykłady
Zdecydowana większość urządzeń i urządzeń elektronicznych produkowana jest w oparciu o układy mieszane.
Oznacza to, że telefony komórkowe, komputery, telewizory, kuchenki mikrofalowe i inne urządzenia tej branży mają mieszane obwody elektryczne jako podstawową część ich połączeń wewnętrznych.
