ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องคำนวณอุปกรณ์อนุกรมและขนาน
คำนวณความต้านทานหรือความจุไฟฟ้าเทียบเท่าของอุปกรณ์หลายตัวที่ต่ออนุกรมหรือขนาน พร้อมแผนผังวงจร
ค่าที่ป้อน
ผลลัพธ์
- ค่าเทียบเท่า
- —
- จำนวนอุปกรณ์
- —
- ต่ำสุด
- —
- สูงสุด
- —
Req = R1 + R2 + …เพื่อให้อ่านง่าย แผนผังแสดงแปดตัวแรกและจำนวนที่เหลือ การคำนวณรวมอุปกรณ์ทุกตัว
รวมตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุในกลุ่มอนุกรมหรือขนานเดียวกัน
หาค่าสมมูลของกลุ่มตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุในอุดมคติ เลือกชนิดอุปกรณ์และรูปแบบการต่ออย่างละแบบสำหรับทั้งรายการ แล้วเปรียบเทียบผลกับค่าที่ป้อนที่เล็กที่สุดและใหญ่ที่สุด แผนภาพช่วยตรวจสอบรูปแบบการต่อที่เลือก วงจรผสมต้องยุบเป็นส่วน ๆ ตามลำดับขั้น โดยไม่คำนวณค่าความคลาดเคลื่อน พิกัดแรงดัน และกำลังสูญเสีย
ขั้นตอนการใช้งาน
- เลือกตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุ แล้วเลือกอนุกรมหรือขนาน ป้อนค่าและหน่วยของอุปกรณ์แต่ละตัวในแถวของตัวเอง เพิ่มหรือลบแถวให้ตรงกับกลุ่มที่กำลังคำนวณ
- ตรวจสอบหน่วยก่อนอ่านค่าสมมูล เมื่อเปลี่ยนหน่วยของแถว ระบบจะแปลงค่าปัจจุบันที่ถูกต้อง แทนการนำหน่วยใหม่ไปต่อท้ายตัวเลขเดิมเฉย ๆ
- ตรวจสอบค่าสมมูล จำนวนอุปกรณ์ และแผนภาพ สำหรับวงจรผสม ให้คำนวณกลุ่มย่อยที่เรียบง่ายก่อน แล้วป้อนค่าสมมูลของกลุ่มนั้นเป็นอุปกรณ์หนึ่งตัวในขั้นถัดไป
การตั้งค่าและข้อจำกัด
- กฎการรวมที่ตรงข้ามกัน
- ตัวต้านทานอนุกรมและตัวเก็บประจุขนานนำค่ามาบวกกันโดยตรง ตัวต้านทานขนานและตัวเก็บประจุอนุกรมใช้ผลรวมของส่วนกลับ เมื่อค่าเป็นบวก การรวมแบบส่วนกลับจะให้ค่าน้อยกว่าอุปกรณ์ที่มีค่าน้อยที่สุด ส่วนผลรวมโดยตรงจะมากกว่าอุปกรณ์แต่ละตัวเมื่อกลุ่มมีมากกว่าหนึ่งตัว
- แถวและแผนภาพ
- เครื่องมือรองรับอุปกรณ์สูงสุด 50 ตัว และนำทุกแถวมาคำนวณ แผนภาพแสดงอุปกรณ์ได้มากที่สุด 8 ตัว ดังนั้นให้ใช้จำนวนอุปกรณ์และรายการเพื่อยืนยันกลุ่มที่ใหญ่กว่านั้น รายการตัวต้านทานและตัวเก็บประจุจะถูกเก็บแยกกันขณะที่คุณสลับชนิดอุปกรณ์
- ค่าศูนย์และสมมติฐานอุดมคติ
- ยอมรับค่าที่ไม่เป็นลบ ค่าศูนย์ในการรวมแบบส่วนกลับทำให้ค่าสมมูลเป็นศูนย์ในแบบจำลองอุดมคตินี้ ส่วนค่าศูนย์ในผลรวมโดยตรงจะไม่เพิ่มค่าใด ๆ อุปกรณ์จริงมีผลแฝงและพิกัดต่าง ๆ ที่การคำนวณนี้ไม่ได้ตรวจสอบ
ตัวอย่างการใช้งาน
ใช้ตัวต้านทานสองแถว: 100 Ω และ 220 Ω เปรียบเทียบการต่ออนุกรมและขนาน จากนั้นเลือกตัวเก็บประจุแล้วป้อน 100 nF และ 220 nF เพื่อเปรียบเทียบผลของตัวเก็บประจุที่สอดคล้องกัน
| R1 | R2 | R1 + R2 | R1 ∥ R2 |
|---|---|---|---|
| 100 Ω | 220 Ω | 320 Ω | 68.75 Ω |
ตัวต้านทานให้ค่า 320 Ω เมื่อต่ออนุกรม และ 68.75 Ω เมื่อต่อขนาน ตัวเก็บประจุให้ค่า 68.75 nF เมื่อต่ออนุกรม และ 320 nF เมื่อต่อขนาน ตัวเลขคู่เดียวกันนี้แสดงว่าทำไมต้องเลือกทั้งชนิดอุปกรณ์และรูปแบบการต่อ
คำถามและการแก้ปัญหา
ป้อนการต่อแบบผสมระหว่างอนุกรมและขนานได้หรือไม่?
การคำนวณแต่ละครั้งใช้รูปแบบการต่อเดียวกันกับอุปกรณ์ทุกรายการ ให้ยุบกลุ่มย่อยที่ระบุได้ แทนที่ด้วยค่าสมมูล แล้วทำซ้ำในขั้นถัดไป เครื่องมือนี้ไม่ได้วิเคราะห์โครงสร้างวงจรใด ๆ จากรายการแบบแบน
ทำไมเปลี่ยนหน่วยแล้วผลยังเท่าเดิม?
ค่าที่ถูกต้องจะถูกแปลงเป็นหน่วยที่เลือกใหม่ โดยยังคงค่าความต้านทานหรือความจุทางกายภาพเท่าเดิม หากต้องการเปลี่ยนอุปกรณ์เอง ให้แก้ค่าหลังเลือกหน่วยที่ต้องการ ตรวจสอบค่าที่ป้อนไม่ถูกต้องด้วยตนเองก่อนอาศัยการแปลงหน่วย
ทำไมผลลัพธ์จึงว่าง?
ต้องมีอย่างน้อยหนึ่งแถว และแต่ละค่าต้องเป็นปริมาณที่ไม่เป็นลบและรองรับ ตรวจสอบค่าที่ยังไม่ได้ป้อน ค่าลบ หรือหน่วยต่อท้ายที่ไม่เข้ากัน แก้แถวให้ถูกต้องหรือรีเซ็ตรายการ แล้วตรวจสอบชนิดอุปกรณ์ที่เลือก