Загрузить PDF
Загрузить PDF
Нужно вычислить сопротивление последовательной, параллельной или комбинированной цепей? Нужно, если вы не хотите сжечь плату! В этой статье мы расскажем вам, как это сделать. Перед чтением, пожалуйста, уясните, что у резисторов нет «начала» и нет «конца». Эти слова вводятся для облегчения понимания изложенного материала.
-
1
Определение. В последовательной цепи резисторы подключены один за другим: начало одного крепится к концу другого и так по цепочке. Каждый следующий резистор в цепи добавляет некоторое сопротивление к общему сопротивлению цепи.[1]
- Формула для вычисления общего сопротивления последовательной цепи: Req = R1 + R2 + …. Rn где n — общее количество резисторов в цепи, соединенных последовательно. Таким образом, сопротивления всех резисторов просто суммируются. Например, найдем сопротивление цепи, показанной на рисунке.[2]
- В этом примере резисторы R1 = 100 Ом и R2 = 300 Ом соединены последовательно. Req = 100 Ом + 300 Ом = 400 Ом
Реклама
- Формула для вычисления общего сопротивления последовательной цепи: Req = R1 + R2 + …. Rn где n — общее количество резисторов в цепи, соединенных последовательно. Таким образом, сопротивления всех резисторов просто суммируются. Например, найдем сопротивление цепи, показанной на рисунке.[2]
-
1
Определение. Параллельное соединение резисторов — цепь, у которой начала всех резисторов соединены между собой и концы всех резисторов соединены между собой.[3]
- Формула для вычисления сопротивления параллельной цепи:
Req = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)..+(1/Rn)} где n — общее количество резисторов в цепи, соединенных параллельно.[4]
- Допустим, даны резисторы с сопротивлениями R1 = 20 Ом, R2 = 30 Ом, and R3 = 30 Ом.
- Тогда общее сопротивление цепи для 3 резисторов, соединенных параллельно: Req = 1/{(1/20)+(1/30)+(1/30)} = 1/{(3/60)+(2/60)+(2/60)} = 1/(7/60) = 60/7 Ом = 8,57 Ом (примерно).
- Формула для вычисления сопротивления параллельной цепи:
-
1
Определение. Комбинированная цепь — соединение последовательной и параллельной цепей между собой.[5]
Например, найдем сопротивление комбинированной цепи, показанной на рисунке.- Резисторы R1 и R2 соединены последовательно. Поэтому их общее сопротивление (обозначим его Rs) равно: Rs = R1 + R2 = 100 Ом + 300 Ом = 400 Ом.
- Резисторы R3 и R4 соединены параллельно. Поэтому их общее сопротивление (обозначим его Rp1) равно: Rp1 = 1/{(1/20)+(1/20)} = 1/(2/20)= 20/2 = 10 Ом
- Резисторы R5 и R6 также соединены параллельно. Поэтому их общее сопротивление (обозначим его Rp2) равно: Rp2 = 1/{(1/40)+(1/10)} = 1/(5/40) = 40/5 = 8 Ом
- Мы получили цепь с четырьмя резисторами Rs, Rp1, Rp2 и R7, которые соединены последовательно. Поэтому вам нужно просто сложить их сопротивления для вычисления общего сопротивления. Сопротивление R7 нам известно изначально. Req = 400 Ом + 10 Ом + 8 Ом + 10 Ом = 428 Ом.
Реклама
Некоторые факты
- Каждый электропроводный материал имеет некоторое сопротивление, являющееся сопротивляемостью материала электрическому току.
- Сопротивление измеряется в Омах. Символ единицы измерения Ом — Ω.
- Разные материалы имеют разные значения сопротивления.
- Например, сопротивление меди 0.0000017 Ом/см3
- Сопротивление керамики около 1014 Ом/см3
- Чем больше значение сопротивления, тем выше сопротивляемость электрическому току. Медь, которая часто используется в электрических проводах, имеет очень малое сопротивление. С другой стороны, сопротивление керамики очень велико, что делает ее прекрасным изолятором.
- Работа всей цепи зависит от того, какой тип соединения вы выберете для подключения резисторов в этой цепи.
- U=IR. Это закон Ома, установленный Георгом Омом в начале 1800-х. Если вам даны любые две из этих переменных, вы легко найдете третью.
- U=IR. Напряжение (U) есть результат умножения силы тока (I) * на сопротивление (R).
- I=U/R. Сила тока есть частное от напряжение (U) ÷ сопротивление (R).
- R=U/I. Сопротивление есть частное от напряжение (U) ÷ сила тока (I).
Советы
- Запомните: при параллельном соединении существует несколько путей прохождения тока по цепи, поэтому в такой цепи общее сопротивление будет меньше сопротивления каждого отдельного резистора. При последовательном соединении ток проходит через каждый резистор в цепи, поэтому сопротивление каждого отдельного резистора добавляется к общему сопротивлению.
- Общее сопротивление в параллельной цепи всегда меньше сопротивления одного резистора с самым низким сопротивлением в этой цепи. Общее сопротивление в последовательной цепи всегда больше сопротивления одного резистора с самым высоким сопротивлением в этой цепи.
- Чтобы закрепить материал, рассчитайте сопротивление по закону Ома:
- U = R * I
- P = U * I, где U можно заменить на RI
- P = RI * I
- P = R I^2
- Пример: дана лампа на 75 Вт, рассчитанная на напряжение в 220 В. Как найти ее сопротивление?
- P = U * I
- I = P/U => 75/220 = 0,34 Ом
- P = RI^2
- 75 Вт = R * 0,34^2
- R = 75/0,1156 = 648 A
- А теперь давайте проверим наш ответ с помощью другой формулы:
- U = R * I
- R = U/I
- R = 220/0,34 = 647 A. Ответы практически совпадают.
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 161 202 раза.
Была ли эта статья полезной?
Что бы ни происходило в мире, учиться надо всегда. Кстати, для тех, кто не знает, как организовать учебу на удаленке, мы подготовили отдельную статью. А сегодня займемся решением задач на последовательное и параллельное соеднинение проводников. Решение задач – отличный способ, чтобы успокоить нервы и не поддаваться панике.
Присоединяйтесь к нам в телеграме: там вас ждут актуальные новости и приятные скидки.
Последовательное и параллельное соединение проводников: решение задач
Как решать задачи с параллельным и последовательным соединением проводников? Для начала повторите теорию, вспомните общую памятку по решению физических задач и на всякий случай держите под рукой формулы.
Задача №1 на последовательное соединение проводников
Условие
Проводники сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах первого проводника равно 12 В. Определите напряжение, сопротивление и силу тока в цепи на втором проводнике, а также полное напряжение.
Решение
По закону Ома:
Для последовательного соединения проводников:
Ответ: 50 Ом; 18 В; 0,6 А; 30 В.
Задача №2 на параллельное соединение проводников
Условие
Два проводника соединены параллельно. Сила тока в первом проводнике равна 0,5 А, во втором — 1 А. Сопротивление первого проводника составляет 18 Ом. Определите сопротивление второго проводника и силу тока на всем участке цепи.
Решение
Для параллельного соединения:
По закону Ома:
При решении задач не забывайте проверять размерности величин и при необходимости переводить их в систему СИ.
Ответ: 1,5 А; 9 Ом.
Задача №3 на последовательное и параллельное соединение проводников
Условие
Электрогрелка состоит из трех одинаковых секций. Во сколько раз быстрее грелка будет нагревать некоторое количество воды от 10 до 100 градусов Цельсия при параллельном включении всех секций, нежели при последовательном их включении?
Решение
Пусть сопротивление каждой секции равно R. Тогда при параллельном включении их в сеть напряжение на каждой секции равно напряжению в сети (U), и на трех секциях будет выделяться тепло:
При последовательном соединении суммарное сопротивление цепи равно 3R, а выделяющееся количество теплоты:
Как видим, выделяющееся тепло для первой схемы в 9 раз больше, так что и скорость нагрева воды будет в 9 раз выше.
Ответ: в 9 раз.
Задача №4 на смешанное соединение проводников
Условие
Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 1 Ом. К этим двум резисторам параллельно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 2 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Определите силу тока во всей электрической цепи.
Решение
Согласно схеме, искомая сила тока – это сила тока, протекающая через амперметр.
Резисторы R1 и R2 соединены последовательно, резистор R3 – параллельно к ним.
Резисторы 1 и 2 можно заменить эквивалентным сопротивлением R со штрихом и перерисовать схему в упрощенном виде:
Сопротивления R3 и R со штрихом соединены параллельно, можно найти общее сопротивление электрической цепи по формуле для параллельного соединения:
Теперь цепь можно перерисовать в еще более упрощенном виде и рассчитать силу тока по закону Ома:
Ответ: 2.4 А.
Задача №5 на закон Кирхгофа
Правила Кирхгофа применяются для расчета сложных электрических цепей.
Условие
Три сопротивления R1 = 5 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 3 Ом и два источника тока соединены так, как показано на рисунке. Внутренними сопротивлениями источников тока можно пренебречь. ЭДС первого источника тока равна 1,4 В, и сила тока, текущего через сопротивление R3, равна I3= 1 А. Определите ЭДС второго источника тока.
Решение
Выберем направление обхода контуров по часовой стрелке и запишем закон Кирхгофа для точки A (расположим ее между двумя источниками и сопротивлением R2) и двух контуров:
Подставим числа, получим
Решая систему уравнений, получаем ответ: Е2=3.6 В.
Ответ: 3.6 В.
Вопросы на параллельное и последовательное соединение проводников
Вопрос 1. Схематически изобразите последовательное соединение проводников
Ответ. На рисунке ниже изображен участок цепи с последовательно соединенными проводниками:
Вопрос 2. Схематически изобразите параллельное соединение проводников
Ответ. На рисунке ниже изображено параллельное соединение проводников:
Вопрос 3. Приведите основные формулы и соотношения для последовательного соединения проводников.
Ответ. При последовательном соединении:
- Сила тока во всех проводниках одинакова.
- Общее напряжение равно сумме напряжений на каждом проводнике.
- Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.
Вопрос 4. Приведите основные формулы и соотношения для параллельного соединения проводников.
Ответ. Для параллельного соединения проводников:
- Напряжение на всех проводниках одинаково.
- Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме токов в параллельно соединенных проводниках.
- Величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.
Вопрос 5. Какие электрические цепи нельзя рассчитать с помощью формул для последовательного и параллельного соединения проводников?
Ответ. С помощью приведенных выше формул можно рассчитать лишь относительно простые электрические цепи. Для расчета сложных цепей, включающих в себя несколько источников тока и состоящих из многих резисторов, применяются правила Кирхгофа.
Нужна помощь в решении задач или любых других учебных заданий? Обращайтесь в профессиональный сервис для учащихся: мы найдем верное решение.
Даже хорошо отлаженному бизнесу рано или поздно приходится сталкиваться с необходимостью преобразований и перемен. Я, Роман Алексеев, руководитель практики «Управление цепями поставок» ИТ-компании CUSTIS, расскажу о том, как узнать, насколько они назрели, и чем может помочь аудит.
Слово «аудит» звучит немного пугающе — как будто в компанию придет какой-то строгий дядя, перед которым всем сотрудникам придется мучительно оправдываться. На самом деле, аудит сродни комплексному обследованию организма: не сдав анализы или флюорографию, сложно догадаться, какой из внутренних процессов в организме пошел не так и каким органам требуется профилактика, а возможно и лечение.
В случае с компанией, деятельность которой критически зависит от движения материальных потоков (сырье, комплектующие, материалы, готовая продукция), важно, чтобы такой чек-ап проводился регулярно и затрагивал все части цепочки: от планирования потребности и закупки сырья, оборудования и материалов, до производства и поставки готовой продукции. Только так можно вовремя заметить изъяны и заняться профилактикой, чтобы недочеты не превратились в проблему, либо повысить эффективность компании за счет увеличения эффективности цепочек поставок.
Кому это нужно
Продолжая аналогию с профилактическим check-up и опираясь на наш опыт, можно с уверенностью сказать: аудит цепочек поставок компании необходим. Впадать в мнительность и ежеминутно измерять показатели, конечно, не стоит. Но раз в несколько лет обращаться к специалистам за качественной экспертизой необходимо.
Насколько часто проводить внешний аудит, зависит от уровня зрелости и масштаба компании. В крупном бизнесе, как правило, центр компетенций по цепям поставок существует, и в каком-то виде внутренний аудит так или иначе проводится. Но даже в этом случае раз в 3-5 лет стоит приглашать сторонних независимых специалистов, чтобы взглянуть на ситуацию со стороны. Это позволит как посмотреть на себя не зашоренным взглядом, так и соотнести уровень развития с конкурентами и другими отраслями.
Встречаются большие компании, которые, что называется, «живут в Excel». За счет многолетней экспертизы и, возможно, небольшого объема задач, несколько человек справляются вполне достойно и без полной автоматизации процессов в цепочках поставок, используя привычные программы. Но в ситуации неопределенности (Covid, проблемы с перевозками, санкции, дефицит сырья, оборудования и запчастей) возникает необходимость кардинально сокращать время реакций и обработки гораздо больших объемов данных. И тут уже справляться становится сложно по объективным причинам и масштабировать деятельность с помощью Excel практически невозможно. А значит, возникают риски для бизнеса. Таким компаниям внешняя экспертиза может показать «тонкие» места и направление преобразований, чтобы бизнес стабильно развивался и приносил прибыль при любых внешних условиях, а не просто продолжал заниматься накатанной рутиной с нулевым выхлопом.
Аудит — это не больно
Неизвестность вызывает страх, это нормально. Поэтому, даже если руководство компании понимает, что необходимость аудита назрела, далеко не все сразу обращаются к специалистам (снова напрашивается аналогия с человеческим организмом — сколько из нас терпят зубную боль до последнего?). А когда обращаются, с удивлением понимают, что бояться было нечего. В случае с аудитом страх неизвестности снимается еще и пониманием всех этапов процесса.
Весь процесс аудита цепочек поставок мы можем условно разделить на четыре шага. На первом — определяем приоритеты и ключевые показатели эффективности управления цепочками поставок: как вообще должны выглядеть конкретные показатели эффективности для анализируемого бизнеса в текущей экономической ситуации; хочет ли руководство улучшить конкретные показатели или увеличить эффективность цепочек поставок в целом и т. п. Это первый важный элемент, на который мы пытаемся «примерить» все остальное.
Вторым шагом мы оцениваем, как между организационными единицами распределяются функции и ответственность. На третьем — как эти функции взаимодействуют между собой. И на финальном смотрим, как работает ИТ-сопровождение цепочек поставок.
Исходя из полученных данных, даем рекомендации (поменять цели, видоизменить процессы, донастроить ИТ-систему и т. п.). Расскажу обо всех шагах немного подробнее.
Цели: что ищем
Итак, первый шаг — определить, какие требования к функции управления цепями поставок существуют явно или неявно. Чаще всего речь идет об общих требованиях, которые не покрываются работой одного звена в компании, а требуют скоординированной работы нескольких.
- Для компаний, производящих сырьевые товары, скорее всего, целью будет обеспечение непрерывности производства при минимальных/оптимальных запасах.
- Для предприятий, которые живут в конкурентной среде, — обеспечение клиентского сервиса, то есть предсказуемость стоимости и срока заказа, прозрачность по ходу исполнения, возможность в любой момент внести изменения в заказ, включая номенклатуру и логистическую составляющую.
- Для корпораций с существенным государственным регулированием, которым присуща высокая социальная ответственность, важной целью является сохранение надежности критических для отрасли и населения функций. При этом уровень издержек за такую надежность должен оставаться в «рамках разумного».
- В последние годы стал актуален вопрос устойчивости цепочек перед внешними факторами, которые могут приводить к необходимости оперативно искать аналоги дефицитным запчастям и материалам.
SCORая помощь
На втором этапе мы оцениваем реальный процесс — как компания работает с поставщиками, как доставляются материалы, как идет взаимодействие с производством по их потребности в материалах, как мониторятся сроки и так далее — на основе модели управления операциями цепочки поставок SCOR (Supply Chain Operations Reference). Она позволяет не упустить важные функции и операции в цепи поставок и создать измеримый способ отслеживания результатов — независимо от сферы бизнеса.
В процессе аудита мы используем наши цифровые инструменты, которые позволяют на основе фактических данных (заказы, клиенты, поставки, наличие остатков, сроки и ресурсы производства и логистики) получить некий оцифрованный идеальный план план по движению материалов и готовой продукции по цепочке. Затем сверяем его с тем, что происходит в реальности. На этой разнице между идеальным планом и тем, как он выполняется, находим точки неэффективности. Выясняем, скапливались ли излишки запасов, на каких участках страдала поставка сырья или отгрузка готовой продукции.
Под микроскопом
Третья часть аудита — это выявление причин, которые мешают компании жить по идеальному плану. У кого-то страдает процесс коммуникации с клиентом, перед которым компания выглядит «бледно», срывая сроки поставок и не сообщая об этом. В другой организации, наоборот, сервис находится на высоте, но обходится компании слишком дорого, и, возможно, стоит научиться им управлять, чтобы повысить маржинальность. Определив такие дельты в цепочке, можно оценить причины, почему это происходит, и делать выводы.
Наиболее частыми общими причинами проблем являются:
- распределение функционала управления цепями поставок по разным подразделениям, зачастую с дублированием функций и, одновременно, с наличием «серых зон», за которые никто не отвечает;
- отсутствие сквозных показателей эффективности цепи поставок, которые учитывают вклад и влияние каждого подразделения;
- локальная автоматизация отдельных типовых процессов логистики без учета влияния на смежные процессы;
- отсутствие актуальной информации для принятия решения или невозможность получить информацию в сжатые сроки;
- разовые мероприятия по «сокращению», например запасов, или «улучшению» сервиса при отсутствии систематической работы по мониторингу показателей и улучшению ситуации.
Но бывают и специфические проблемы, когда:
- не хватает компетенций специалистов и линейных руководителей для эффективного использования развернутой системы;
- по причине сложности настройки и использования специалисты избегают работать с функционалом SCM.
ИТ или не ИТ — вот в чем вопрос
ИТ в любой компании является отражением ее процессов и организации. Так как в нашей стране в целом мало промышленных и добывающих компаний, которые выстроили сквозной процесс управления цепочками, то и развитие ИТ в этой области часто ограничивается автоматизацией отдельных сегментов — закупок, склада, транспорта и производства.
Бывает, что выстаивается сквозной процесс по одному из видов потоков — отдельно по сырью или отдельно по готовой продукции. В такой ситуации уже можно говорить о качестве ИТ-поддержки данных процессов, о масштабируемости используемых инструментов при изменении объема и горизонта планирования, об их адаптивности к изменениям подходов планирования и состава цепочки.
Рассматривать стоит все факторы влияния на цепочку в комплексе. Потому что, если проблема в целях, то надо будет менять и функции, и процесс, и, скорее всего, ИТ. Если проблема исключительно в цифровых технологиях, а процессы выстроены, значит, изменения должны коснуться только этой сферы, а прочие факторы трогать не надо.
Что получится в итоге
Внешний аудит, который вы проводите по цепочкам поставок, можно представить в виде лакмусовой бумажки, которая точечно опускается в разные растворы и дает сигнал о том, где именно существует проблемная зона. Затем на основании опыта и расчетов можно будет судить и о качестве цепочек в целом, и о проблемах в них, которые всегда отражаются в планировании.
Аудит позволит рассортировать найденные проблемы: выделить «острые» (важные и экстренные) и «ключевые» — решение которых возможно в плановом порядке, но оно принесет наибольший экономический эффект. У компании появится не только понимание, насколько назрели перемены и нужны ли они вообще, но и набор рекомендаций по действиям, которые можно совершить, чтобы сделать цепочки поставок и бизнес в целом более эффективными.
Если аудитор увидит неоптимальный объем запасов, то посоветует изменить его на определенный процент. В случае необходимости сократить запасы он укажет, сколько это сэкономит компании и каковы будут затраты на трансформацию. А в случае необходимости увеличить запасы покажет, как изменится время исполнения заказов и качество их исполнения для конечного потребителя. Аудитор сможет предложить набор шагов для достижения цели: организационные изменения, уточнение целей на основе стратегии, ИТ-поддержку трансформации.
Понятно, что дальнейший план действий потребует более детальной проработки, выбора и формирования дорожной карты изменений, если компания действительно решит, что готова меняться к лучшему. В следующих материалах рассмотрим, как в этом поможет цифровизация.
1
Как найти проводимость цепи?Vyacheslav 9 лет назад
тэги: физика, формула
категория:
наука и техника ответить комментировать
в избранное
бонус 2 ответа: старые выше новые выше по рейтингу 1 Token 8 лет назад Проводимостью называется величина обратная сопротивлению. Проводимость измеряется в сименсах (См), сопротивление в омах (Ом). В цепях переменного тока различают три типа сопротивлений: активное, реактивное и полное. Соответственно существуют и проводимости трех типов: активные, реактивные и полные. Величина полной проводимости является обратной величиной полного сопротивления. где комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить 0 ЛенивыйЖирныйКот 9 лет назад Проводимость есть величина обратная сопротивлению (или наоборот). Зная величину тока в цепи и напряжение на концах цепи, по закону ома вычислить сопротивление и потом проводимость. Или сразу. комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить Знаете ответ? |
Смотрите также: Какую формулу физики можно вывести из определения, например, джоуля(см)? Каким образом насчитываются выплаты в Центрах Занятости? Как Вы понимаете формулу-“Сначала нянька, потом лялька”? Отчего Excel может перестать считать формулы автоматически? Почему Coca-Cola так тщательно охраняет секретную формулу своего напитка? Какие формулы приумножения денег вы знаете? Как вставить формулу в ячейку таблицы в Word’е 2007? Какая формула у любви? Какую формулу вывел Леонардо да Винчи, рисуя деревья? Какие есть формулы расчета правильного или избыточного веса? |
Лучший ответ
electro
Профи
(975)
13 лет назад
немного подредактировал
условия схема для удобства подсчета и наглядности
оцените пожалуйста
Остальные ответы
Krab Вark
Просветленный
(32266)
13 лет назад
С мыслями вслух? Два параллельных R сводим к одному R/2. Четыре параллельных R сводим к одному R/4. Получили три последовательно включенных сопротивления. Суммируем их: R/2+R+R/4=1¾ R = (1¾)*4=7 кОм
ДриоДынъ
Мастер
(2035)
13 лет назад
Сначала первый блок – оба R соединены параллельно
R0 = R*R/(R+R)
Потом третий блок, аналогично
Потом все это вместе соединено последовательно R = R1+R2+R3
валерий лопатинский
Высший разум
(115532)
13 лет назад
это для тех кто в бронепоезде