Circuite serie simple

1. Circuite serie simple Patrana Ana-Maria Xs2

2. Într-un circuit serie, rezistenţa totală este egală cu suma rezistenţelor individuale a tuturor rezistorilor din circuit: RTotal = R1 + R2 + . . . Rn • Într-un circuit serie, curentul este acelaşi prin fiecare component: ITotal = I1 = I2 = . . . In • Într-un circuit serie, tensiunea totală este egală cu suma căderilor individuale de tensiune pe fiecare component în parte: ETotal = E1 + E2 + . . . En

3. Curentul într-un circuit serie • Să începem cu un circuit electric format dintr-o baterie şi trei rezistori: • Primul principiu pe care trebuie să-l înţelegem legat de circuitele serie este păstrarea constantă a valorii curentului în întreg circuitul, şi prin urmare, prin fiecare component (prin fiecare component va trece aceeaşi cantitate de curent electric). Acest lucru se datorează existenţei unei singure căi pentru trecerea electronilor, iar dacă privim circuitul ca un tub cu mărgele, putem înţelege de ce rata de deplasare a mărgelelor trebuie să fie aceeaşi în orice punct al tubului (circuitului).

5. Legea lui Ohm într-un circuit simplu • După modul în care este aşezată bateria de 9 volţi în circuit, ne putem da seama că deplasarea electronilor se va realiza în sens invers acelor de ceasornic (atenţie, folosim sensul real de deplasare al electronilor în circuit), de la punctul 4 la 3, 2, 1 şi înapoi la 4. Totuşi, avem o singură sursa de tensiune şi trei rezistori. Cum putem aplica legea lui Ohm în acest caz?

6. Un principiu important de ţinut minte legat de legea lui Ohm, este relaţia dintre tensiune, curent şi a rezistenţă între aceleaşi două puncte din circuit. De exemplu, în cazul unei singure baterii şi a unui singur rezistor în circuit, putem calcula foarte uşor valorile curentului, pentru că acestea se referă la aceleaşi două puncte din circuit.

7. Din moment ce punctele 1 şi 2 sunt conectate împreună printr-un fir de o rezistenţă neglijabilă (la fel şi punctele 3 şi 4), putem spune că punctele 1 şi 2 sunt comune, precum şi că punctele 3 şi 4 sunt comune între ele. De asemenea, ştim faptul că avem o tensiune de 9 volţi între punctele 1 şi 4 (direct asupra bateriei), şi pentru că punctele 1 şi 2 cu punctele 3 şi 4 sunt comune, trebuie de asemenea să avem tot 9 volţi între punctele 2 şi 3 (direct asupra rezistorului). Prin urmare, putem aplica legea lui Ohm (I=E/R) asupra curentului prin rezistor, pentru că ştim tensiunea (E) la bornele rezistorului precum şi rezistenţa acestuia. Toţi termenii (E, I, R) se aplică în cazul aceloraşi două puncte din circuit, asupra aceluiaşi rezistor, prin urmare putem folosi legea lui Ohm fără nicio problemă.

8. I = E / RI = 9 V / 3 kΩI = 3 mA

9. Un circuit electric este o reţea care realizează o buclă închisă, realizând astfel o cale de întoarcere pentru curentul electric. O reţea este o conexiune dintre două sau mai multe componente, şi poate fi şi deschisă, nu neapărat un circuit închis. • Reţelele electrice care se compun din surse (de tensiune sau de curent), elemente liniare(rezistori, capacităţii - condensatori, inductori) şi elemente liniar distribuite ( linii de transmisie a energiei) pot fi analizate prin metode algebrice pentru determinarea răspunsului în DC( Curent Continuu), în AC( Curent Alternativ) sau în regim tranzitoriu. • O reţea care conţine, de asemenea şi componente electronice active se numeşte circuit electronic. Aceste reţele sunt, în general, neliniare şi necesită un design şi o analiză mai complexă.

10. Metode de proiectare • Pentru a construi orice circuit electric, fie analogic sau digital, inginerii electricieni trebuie să fie capabili să prevadă tensiunile şi curenţii în orice punct al circuitului. Circutele liniare, care sunt circuite care au la intrare şi la ieşire aceeaşi frecvenţă, pot fi analizate manual, folosind teoria numerelor complexe. Celelalte circuite pot fi analizate doar cu programe specializate sau cu tehnici de estimare. • Programe pentru simularea circuitelor, cum ar fi VHDL sau PSPICE, permit inginerilor proiectarea circuitelor intr-un timp şi cu costuri reduse, nu în ultimul rând eliminând erorile uzuale.

12. Legi electrice • Un număr de legi electrice se aplică petru toate circuitele electrice. Acestea sunt: • Legea lui Kirchhoff( pentru curent): Suma curenţilor care intră într-un nod este egală cu suma curenţilor care ies din nodul respectiv. • Legea lui Kirchhoff( pentru tensiune): Suma diferenţelor de potenţial într-o buclă de circuit este zero. • Legea lui Ohm: Căderea de tensiune pe un rezistor este egală cu produsul rezistenţei şi al curentului care parcurge rezistorul( la temperatură constantă).

13. Teorema lui Norton: Orice reţea de surse de tensiune şi/sau curent şi rezistori poate fi echivalată cu o sursă ideală de curent şi un singur rezistor în paralel cu acea sursă. • Teorema lui Thévenin: Orice reţea de surse de tensiune şi/sau curent şi rezistori poate fi echivalată cu o sursă ideală de tensiune şi un singur rezistor în serie cu acea sursă.- Alte legi mai complexe sunt necesare dacă circuitul conţine componente neliniare sau reactive. Uneori se folosesc metode de aproximare pentru rezolvarea circuitelor neliniare. Aplicarea aproximărilor generează un sistem de ecuaţii care pot fi rezolvate manual sau de calculator.