Contenu

• Avancer d'un pas
• Partie 1 sur 4: Comprendre la terminologie de base
• Partie 2 sur 4: Déterminer le courant total d'un circuit série
• Partie 3 sur 4: Calcul du courant total dans les circuits parallèles
• Partie 4 sur 4: Résolution d'un exemple avec des circuits parallèles
• Conseils
• termes

La façon la plus simple d'imaginer une connexion en série est une chaîne de composants. Les composants sont ajoutés séquentiellement et alignés. Il n'y a qu'un seul chemin par lequel les électrons et les atterrissages peuvent circuler. Une fois que vous avez une idée de base de ce qu'implique une connexion en série, vous pouvez apprendre à calculer le courant total.

Avancer d'un pas

Partie 1 sur 4: Comprendre la terminologie de base

1. Familiarisez-vous avec ce qu'est le flux. Le courant est le mouvement des porteurs chargés électriquement tels que les électrons, le courant de la charge par unité de temps. Mais qu'est-ce que la charge et qu'est-ce qu'un électron? Un électron est une particule chargée négativement. Une charge est une propriété de la matière utilisée pour indiquer si quelque chose est chargé positivement ou négativement. Comme les aimants, des charges égales se repoussent et des charges différentes s'attirent.
   • Nous pouvons illustrer cela avec de l'eau. L'eau se compose de la molécule H2O - qui représente une liaison de 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène. Nous savons que l'atome d'oxygène et deux atomes d'hydrogène forment ensemble une molécule d'eau (H2O).
   • L'eau courante se compose de millions et de millions de cette molécule. Nous pouvons comparer la quantité d'eau qui coule avec le courant électrique; la molécule avec un électron; et la charge avec les atomes.
2. Comprenez à quoi se réfère la tension. La tension est la «force» qui entraîne le courant. Pour illustrer au mieux la tension, nous utilisons la batterie comme exemple. À l'intérieur d'une batterie se trouve une série de réactions chimiques qui provoquent l'accumulation d'électrons dans le pôle positif de la batterie.
   • Maintenant, si nous attachons le point de connexion positif d'un support (par exemple un fil) à la borne négative de la batterie, les électrons commenceront à se déplacer pour s'éloigner les uns des autres, car, comme nous l'avons mentionné précédemment, des charges égales se repoussent.
   • De plus, en raison de la loi de conservation de la charge (qui stipule que la charge nette d'un système isolé doit rester la même), les électrons essaieront d'équilibrer les charges en passant de la concentration plus élevée d'électrons à la concentration inférieure. Ou du pôle positif au pôle négatif respectivement.
   • Ce mouvement crée une différence de potentiel dans chacune des extrémités, que nous pouvons maintenant appeler une tension.
3. Sachez ce qu'est la résistance. La résistance, par contre, est la résistance de certains éléments contre le flux de la charge.
   • Les résistances sont des éléments avec une résistance significative. Ils sont placés à certains endroits dans un circuit ou circuit pour réguler le flux de la charge ou des électrons.
   • S'il n'y a pas de résistances, les électrons ne seront pas régulés et l'équipement peut être surchargé et endommagé, ou prendre feu à cause d'une surchauffe.

Partie 2 sur 4: Déterminer le courant total d'un circuit série

1. Détermine la résistance totale du circuit. Imaginez une paille qui vous fait boire. Pressez-le avec plusieurs doigts. Que remarquez-vous? Le débit de l'eau diminuera. La compression forme une résistance. Vos doigts bloquent l'eau (ce qui représente le débit). Puisque la compression se produit en ligne droite, elle a lieu en série. De cet exemple suit la résistance totale des résistances en série:
   • R (total) = R1 + R2 + R3
2. Déterminez la tension totale de la résistance. Habituellement, la tension totale sera déjà donnée, mais dans les cas où des tensions individuelles sont données, nous pouvons utiliser l'équation suivante:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
   • Mais pourquoi est-ce ainsi? Encore une fois, en utilisant l'analogie de la paille, qu'espérez-vous qu'il se passe lorsque vous pressez la paille? Ensuite, il faut plus d'efforts pour faire passer l'eau à travers la paille. L'effort total que vous devez faire est produit par la force individuelle requise pour les pincements individuels.
   • La "force" qu'il prend est appelée tension, car elle entraîne le débit de l'eau. Par conséquent, il est tout à fait naturel que la tension totale résulte de l'addition des tensions individuelles aux bornes de chaque résistance.
3. Calculez le courant total sur le système. Encore une fois en utilisant l'analogie de la paille: est-ce que quelque chose a changé dans la quantité d'eau même si vous avez pressé la paille? Non. Bien que la vitesse à laquelle vous avez ingéré de l'eau ait changé, la quantité d'eau que vous pouviez boire est restée la même. Et si vous regardez de plus près la quantité d'eau entrant et sortant, les pincements sont les mêmes, car la vitesse de l'eau est constante, nous pouvons donc dire que:
   • I1 = I2 = I3 = I (total)
4. Souvenez-vous de la loi d'Ohm. Mais vous n'y êtes pas encore! N'oubliez pas que nous n'avons aucune de ces données, mais nous pouvons utiliser la loi d'Ohm, le rapport de la tension, du courant et de la résistance:
   • V = IR
5. Essayez de trouver un exemple. Trois résistances, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω et R3 = 9Ω sont connectées en série. Une tension de 2,5 V est sur le circuit. Calculez le courant total dans le circuit. Tout d'abord, calculons la résistance totale:
   • R (total) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Ainsi R (total) = 21 Ω
6. Utilisez la loi d'Ohm pour calculer le courant total:
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (total) = 0,1190 A.

Partie 3 sur 4: Calcul du courant total dans les circuits parallèles

1. Comprenez ce qu'est un circuit parallèle. Comme son nom l'indique, un circuit parallèle se compose de composants disposés en parallèle. Cela utilise plusieurs câbles, créant des chemins pour conduire le courant.
2. Calculez la tension totale. Puisque nous avons déjà couvert les différents termes dans la section précédente, nous pouvons maintenant passer directement aux calculs. Par exemple, prenez un tuyau avec deux branches, chacune d'un diamètre différent. Pour que l'eau circule dans les deux tubes, devez-vous utiliser des forces inégales dans chacun des tubes? Non. Vous n'avez besoin que de suffisamment de puissance pour faire couler l'eau. Par conséquent, en utilisant l'analogie que l'eau est le courant et la force est la tension, nous pouvons dire que:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
3. Calculez la résistance totale. Supposons que vous vouliez réguler l'eau qui coule dans les deux tubes. Comment bloquez-vous les tuyaux? Placez-vous simplement un bloc dans chaque branche ou placez-vous plusieurs blocs de manière consécutive, pour pouvoir contrôler le débit d'eau? Vous devrez faire ce dernier. La même analogie s'applique aux résistances. Les résistances connectées en série régulent bien mieux le courant que celles disposées en parallèle. L'équation de la résistance totale dans un circuit parallèle est:
   • 1 / R (total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Calculez le débit total. Revenant à notre exemple, l'eau qui coule de la source à la fourche est divisée. La même chose s'applique à l'énergie électrique. Puisqu'il existe plusieurs chemins par lesquels la charge peut circuler, vous pouvez dire qu'elle a été divisée. Les chemins ne reçoivent pas nécessairement des charges égales. Cela dépend des résistances et des matériaux des composants de chaque branche. Par conséquent, l'équation du courant total est simplement la somme de tout le courant dans tous les chemins:
   • I (total) = I1 + I2 + I3
   • Bien sûr, nous ne pouvons pas encore l'utiliser, car nous ne connaissons pas encore les courants individuels. Dans ce cas, la loi d'Ohm peut également être utilisée.

Partie 4 sur 4: Résolution d'un exemple avec des circuits parallèles

1. Essayez un exemple. 4 résistances sont divisées en deux branches ou chemins connectés en parallèle. Dans la branche 1, nous trouvons R1 = 1 Ω et R2 = 2 Ω, et dans la branche deux, nous trouvons R3 = 0,5 Ω et R4 = 1,5 Ω. Les résistances de chaque plot sont connectées en série. La tension appliquée sur la branche 1 est de 3 V. Détermine le courant total.
2. Déterminez d'abord la résistance totale. Étant donné que les résistances de chaque branche sont connectées en série, nous allons d'abord déterminer la résistance totale à travers chaque branche.
   • R (total 1 et 2) = R1 + R2
   • R (total 1 et 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (total 1 et 2) = 3 Ω
   • R (total 3 et 4) = R3 + R4
   • R (total 3 et 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (total 3 et 4) = 2 Ω
3. Entrez ceci dans l'équation de la connexion parallèle. Maintenant, puisque les branches sont connectées en parallèle, nous allons utiliser l'équation pour une connexion parallèle
   • (1 / R (total)) = (1 / R (total 1 et 2)) + (1 / R (total 3 et 4))
   • (1 / R (total)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (total)) = ⅚
   • R (total) = 1,2 Ω
4. Déterminez la tension totale. Calculez maintenant la tension totale. Puisque la tension totale est égale à chaque tension individuelle:
   • V (total) = V1 = 3 V.
5. Utilisez la loi d'Ohm pour déterminer le courant total. Nous pouvons maintenant calculer le courant total en utilisant la loi d'Ohm.
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (total) = 2,5 A.

Conseils

• La résistance totale d'un circuit parallèle est toujours inférieure à TOUTE résistance individuelle.

termes

• Circuit - composé de composants (tels que des résistances, des condensateurs et des bobines) connectés par des fils, à travers lesquels le courant peut circuler.
• Résistances - composants qui peuvent réduire ou résister au courant
• Courant - le flux de charge à travers les fils; unité Ampère (A)
• Tension - travail par unité de charge; Tension unitaire (V)
• Résistance - mesure de la résistance d'un composant au courant électrique; unité Ohm (Ω)