Du har tillbringat en vecka på att studera hårt för just denna artikel. Du går in i examensrummet mycket självförtroende och skriver uppsatsen efter bästa förmåga. Du är mycket hoppfull på att få poäng inget mindre än ett "A". Examensresultatet kommer äntligen och du har en "C". Du är rasande och tror förmodligen att din professor markerade dig för att du missade tre av hans klasser under terminperioden. Du närmar dig din professor och ber att se ditt examensblad bara för att inse att du gjorde dumma misstag. Dessa misstag kostade dig mycket märken och hindrade din chans att få "A" du arbetade hela veckan för.

Detta är en mycket vanlig förekomst bland studenter som jag tror lätt kan undvikas. Lärare bör göra eleverna medvetna om de möjliga områdena där de sannolikt kommer att göra dessa fel, så att de inte upprepar dem under tentamen. Nedan följer några av de vanligaste misstag som elever gör i sina el- och magnetismtester.

1. Lägga till motstånd i parallell

Om du ber ett antal elever att lägga till motstånd med givna värden parallellt, är det troligt att du skulle få olika svar från studenterna. Det är ett av de vanligaste misstagen som görs inom elområdet och beror på en enkel övervakning. Så låt oss bryta ner det.

Anta att du har två motstånd med värden 6Ω och 3Ω parallellt anslutna. Du ombeds sedan att beräkna det totala motståndet. De flesta elever skulle lösa frågan på rätt sätt men skulle bara missa svaret i det sista steget. Låt oss lösa frågan tillsammans.

1 / R T = 1 / R1 + 1 / R2 där RT = total motstånd, R = 6Ω och R2 = 3Ω

1 / R T = 1/6 + 1/3 = 9/18 = 1 / 2Ω

Vissa elever lämnar sitt svar som 1 / 2Ω eller 0, 5Ω vilket är fel. Du blev ombedd att hitta värdet på det totala motståndet och inte det ömsesidiga värdet på det totala motståndet. Rätt tillvägagångssätt bör vara att hitta det ömsesidiga av 1 / R T (1 / 2Ω) som är R T (2Ω).

Därför rätt värde på R T = 2 T.

Kom alltid ihåg att hitta det ömsesidiga av 1 / R T för att få R T.

2. Blanda tillsatsen av kondensatorer med tillsatsen av motstånd

Detta är ett av koncepten som tar ett tag att sjunka in för varje nybörjare som studerar om el. Observera följande ekvationer

Lägga till kondensatorer parallellt: C T = C 1 + C 2 + C 3 + ........

Lägga till kondensatorer i serie: 1 / C T = 1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3 + ............

Lägga till motstånd i serie: R T = R 1 + R 2 + R 3 + ........

Lägga till motstånd parallellt: 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + .......

Därför är proceduren för tillsats av kondensatorer parallellt densamma som proceduren för tillsats av motstånd i serie. Proceduren för tillsats av kondensatorer i serie är också densamma som proceduren för tillsats av motstånd parallellt. Detta kan vara riktigt förvirrande till en början men med tiden skulle du vänja dig till det. Så låt oss titta på de vanliga misstag som elever gör med tillägg av kondensatorer genom att analysera denna fråga.

Anta att vi har två kondensatorer med kapacitans 3F och 6F parallellt anslutna och vi ombeds hitta den totala kapacitansen. Vissa elever skulle inte ta sig tid att analysera frågan och antar att de har att göra med motstånd. Så här skulle sådana studenter lösa denna fråga:

1 / C T = 1 / C1 + 1 / C2 där CT = total kapacitet, Cl = 3F och C2 = 6F

1 / C T = 1/3 + 1/6 = 1/2 vilket innebär att CT = 2F; detta är helt fel

Rätt förfarande är helt enkelt C T = 3F + 6F = 9F och därmed 9F är det rätta svaret


Man bör också vara försiktig när man får en fråga som har kondensatorer anslutna i serie. Anta att vi har två kondensatorer med värden 20F och 30F anslutna i serie. Gör inte detta misstag:

C T = 20F + 30F = 50F, detta är fel

Rätt förfarande är:

1 / C T = 1/20 + 1/30 = 1/12; C T = 12F, detta är rätt svar.

3. Lägga till likspänningskällor anslutna parallellt

Först och främst kan du bara placera spänningskällor parallellt om de har samma spänning. Det primära skälet eller fördelen för att kombinera spänningskällor parallellt är att öka strömutgången över den för enskild källa. När man är parallell är den totala strömmen som produceras av den kombinerade källan lika med summan av strömmar för varje enskild källa, allt med bibehållen originalspänning.

Vissa elever gör misstaget att lägga till lika spänningskällor anslutna parallellt som om de var anslutna i serie. Det är viktigt att notera att om vi hade en miljon spänningskällor, alla lika spänningar och alla var parallella anslutna; den totala spänningen skulle vara lika med spänningen för bara en spänningskälla. Låt oss titta på ett exempel.

Anta att vi har tre lika spänningskällor, V 1 = 12V, V 2 = 12V, V 3 = 12V som alla är parallellt anslutna och vi ombeds bestämma den totala spänningen. En del elever skulle lösa denna fråga så här:

V T = V 1 + V 2 + V 3 där V T är den totala spänningen

VT = 12V + 12V + 12V = 36V; V T = 36V, vilket är helt fel

Tänk på att ovanstående lösning skulle ha varit korrekt om spänningskällorna var anslutna i serie.

Det rätta sättet att lösa denna fråga är att inse det faktum att eftersom de är lika spänningar som alla är parallellt anslutna, skulle den totala spänningen vara lika med spänningen för endast en av spänningskällorna. Därför är lösningen V T = V 1 = V 2 = V 3 = 12V.

4. Tänkande induktans är detsamma som induktiv reaktans och att kapacitans är samma som kapacitiv reaktion

Studenter utbyter vanligtvis dessa termer mycket i beräkningar. Låt oss först betrakta skillnaden mellan induktans och induktiv reaktans. Induktans är en kvantitet som beskriver en egenskap hos ett kretselement. Det är egenskapen hos en elektrisk ledare genom vilken en förändring i ström som strömmar genom den inducerar en elektromotorisk kraft både i själva ledaren och i alla närliggande ledare genom ömsesidig induktans. Induktiv reaktans är å andra sidan effekten av induktansen vid en given frekvens. Det är ett motstånd mot en förändring av nuvarande.

Ju högre den induktiva reaktansen, desto större är motståndet mot en förändring av strömmen. En mycket uppenbar skillnad mellan dessa två termer kan också ses i deras enheter. Enhet induktans är Henry (H) medan induktiv reaktans är Ohm (Ω). Nu när vi har en klar förståelse av skillnaden mellan dessa två termer, låt oss ta en titt på ett exempel.

Anta att vi har en AC-krets som har en spänningskälla för spänning 10V och frekvens 60Hz som är seriekopplad med en induktor av induktans 1H. Vi uppmanas sedan att bestämma strömmen genom denna krets. Vissa elever skulle göra misstaget att ta induktans för att vara induktiv reaktans och lösa frågan så här:

Enligt Ohms lag V = IR där V = spänning, I = ström och R = motstånd
V = 10V R = IH; I = V / R; I = 10/1; I = 10A; vilket är fel.

Vi måste först konvertera induktans (H) till induktiv reaktans (Ω) och sedan lösa för strömmen. Rätt lösning är:

X L = 2πfL där X L = induktiv reaktans f = frekvens, L = induktans

X L = 2 × 3.142 × 60 × 1 = 377Ω; I = V / X L ; I = 10/377; I = 0, 027A, vilket är korrekt.

Samma försiktighetsåtgärder bör också vidtas vid hantering av kapacitans och kapacitiv reaktans. Kapacitans är kondensatorns egenskap i en given AC-krets medan kapacitiv reaktans är motståndet mot spänningsförändringen över ett element och är omvänt proportionell mot kapacitansen och frekvensen. Kapacitansenheten är farad (F) och den för kapacitiv reaktans är Ohm (Ω).

När du blir ombedd att beräkna strömmen genom en AC-krets som består av en spänningskälla ansluten i serie med en kondensator, använd inte kondensatorns kapacitans som motstånd. Snarare konverterar du först kondensatorns kapacitans till kapacitiv reaktans och sedan använder den för att lösa för strömmen.

5. Att byta ut en transformators vridningsförhållande

En transformator är en anordning som används för att stiga upp eller avstänga spänningar och det gör det med principen om elektromagnetisk induktion. Vridningsförhållandet för en transformator definieras som antalet varv på dess sekundär dividerat med antalet varv på dess primära. Spänningsförhållandet för en idealtransformator är direkt relaterad till varvförhållandet: V S / V P = N S / N P.

Strömförhållandet för en ideal transformator är omvänt relaterat till varvförhållandet: I P / I S = N S / N P. När V S = sekundär spänning, I S = sekundär ström, V P = primär spänning, I P = primär ström, N S = antal varv i sekundärlindningen och N P = antal varv i primärlindningen. Studenter kan ibland bli förvirrade och byta ut svängningsförhållandet. Låt oss titta på ett exempel för att illustrera detta.

Anta att vi har en transformator med antalet varv i primärlindningen 200 och antalet varv i sekundärlindningen är 50. Den har en primärspänning på 120V och vi ombeds beräkna sekundärspänningen. Det är mycket vanligt att eleverna blandar upp svängningsförhållandet och löser frågan så här:

VS / VP = N P / NS; V S / 120 = 200/50; VS = (200/50) × 120; V S = 480V, vilket är felaktigt.

Tänk alltid på att spänningsförhållandet för en ideal transformator är direkt relaterat till svängningsförhållandet. Det rätta sättet att lösa frågan skulle därför vara:

V S / V P = N S / N P ; V S / 120 = 50/200; VS = (50/200) × 120; V S = 30V, vilket är rätt svar.

Strömförhållandet för en ideal transformator är också omvänt relaterat till dess svängningsförhållande och det är mycket viktigt att du noterar detta när du löser frågor. Det är mycket vanligt att elever använder denna ekvation: I P / I S = N P / N S. Denna ekvation bör undvikas helt.

2016 Charles Nuamah