Paralelni spoj otpornika: formula za izračunavanje ukupnog otpora

Paralelni spoj otpornika, zajedno s serijom, glavni je način povezivanja elemenata u električnom krugu. U drugoj varijanti, svi su elementi ugrađeni u seriju: kraj jednog elementa povezan je s početkom sljedećeg. U takvoj shemi, struja na svim elementima je ista, a pad napona ovisi o otporu svakog elementa. U serijskoj vezi postoje dva čvora. Jednoj su povezani početci svih elemenata, a drugi njihovi ciljevi. Uvjetno za izravnu struju moguće je označiti kao plus i minus, a za varijablu kao fazu i nulu. Zbog svojih značajki široko se koristi u električnim krugovima, uključujući mješoviti priključak. Svojstva su isti za DC i AC.

Izračunavanje ukupnog otpora za paralelno spajanje otpornika

Za razliku od serijske veze, gdje je dostatno dodati vrijednost svakog elementa da bi se utvrdio ukupni otpor, paralelno, isto vrijedi za vodljivost. I budući da je obrnuto proporcionalan otporu dobivamo formulu prikazanu zajedno s dijagramom na sljedećoj slici:

Potrebno je napomenuti jednu važnu značajku izračunavanja paralelne veze otpornika: ukupna vrijednost će uvijek biti manja od najmanje od njih. Za otpornike vrijedi i za konstantnu i izmjeničnu struju. Coils i kondenzatori imaju svoje osobine.

Trenutačna čvrstoća i napon

Pri izračunavanju paralelnosti Otpornost otpornika morate znati kako izračunati napon i struju. U ovom će slučaju pomoći nam Ohmov zakon koji određuje odnos otpora, trenutne snage i napona.

Polazeći od prve formulacije Kirchhoffovog zakona, dobivamo da je zbroj struja konvergentnih na jednom čvoru nula. Smjer je odabran u smjeru protoka struje. Tako se ulazna struja iz napajanja može smatrati pozitivnim smjerom za prvi čvor. I negativni će biti odlazni iz svakog otpornika. Za drugi čvor, slika je suprotna. Polazeći od formulacije zakona, dobivamo da je ukupna struja jednaka zbroju struja koja prolaze kroz svaki paralelni otpornik.

Rezultirajući napon određen je drugim zakonom Kirchhoff. To je isto za svaki otpornik i jednak je zajedničkom. Ova se značajka koristi za spajanje utičnica i osvjetljenja u apartmanima.

Primjer izračuna

Kao prvi primjer dajemo izračun otpor u paralelnom spoju identični otpornici. Struja koja teče kroz njih bit će ista. Primjer izračuna otpora je sljedeći:

Ovaj primjer savršeno pokazuje da je ukupni otpor dvaput manji od svakog od njih. To odgovara činjenici da je ukupna struja dvostruko veća od one. I to je također savršeno korelira s povećanjem vodljivosti na pola.

Drugi primjer

Razmotrimo primjer paralelne veze tri otpornika. Za izračun upotrijebimo standardnu ​​formulu:

Slično se izračunavaju krugovi s velikim brojem paralelnih otpornika.

Primjer miješanog spoja

Za mješovitu vezu, na primjer, prikazano u nastavku, izračun će se izvršiti u nekoliko faza.

Za početak, uzastopni elementi se uvjetno mogu zamijeniti jednim otpornikom koji ima otpor koji je jednak zbroju dviju zamijenjenih. Nadalje, ukupni otpor pretpostavlja se na isti način kao i za prethodni primjer. Ova je metoda prikladna za druge složenije sheme. Slijedom pojednostavljenja sheme, možete dobiti potrebnu vrijednost.

Na primjer, ako spojite dva paralelna otpornika umjesto otpornika R3, najprije morate izračunati njihov otpor, zamjenjujući ih istovjetnim. I onda isto kao u gore navedenom primjeru.

Koristeći paralelnu shemu

Paralelni spoj otpornika pronalazi svoju primjenu u mnogim slučajevima. Serijska veza povećava otpor, ali za naš slučaj će se smanjiti. Na primjer, električni krug zahtijeva otpor od 5 ohma, ali postoje samo otpornici od 10 ohma ili više. Od prvog primjera, znamo da dvostruku vrijednost otpora možete dobiti dvostrukim otporima paralelno jedan s drugim.

Smanjenje otpora može biti još veće, na primjer, ako su dva para paralelno spojenih otpornika međusobno povezana. Možete smanjiti otpor faktorom dva ako otpornici imaju isti otpor. Kombinirajući sa serijskom vezom, možete dobiti bilo koju vrijednost.

Drugi primjer je uporaba paralelne veze za osvjetljenje i utičnice u stanovima. Zahvaljujući takvoj vezi, napon na svakom elementu neće ovisiti o broju i bit će isti.

Drugi primjer upotrebe paralelna veza - ovo je zaštitno uzemljenje električne opreme. Na primjer, ako osoba dotakne metalni kovčeg uređaja, koji će se slomiti, dobit ćete paralelnu vezu između njega i zaštitnog vodiča. Prvi čvor je mjesto dodirivanja, a druga nula točka transformatora. Druga struja će proći kroz dirigent i osobu. Vrijednost otpora potonjeg se uzima kao 1000 Ohm, iako stvarna vrijednost često je mnogo veća. Ako nema uzemljenja, sve struje koje struju u krugu bi prolazile kroz osobu, jer bi to bio jedini dirigent.

Paralelni spoj može se koristiti za baterije. Napon ostaje isti, ali njihov kapacitet udvostručuje.

Rezultat

Pri povezivanju otpornika paralelno, napon na njima će biti isti, a struja jednaka zbroju protjecanja kroz svaki otpornik. Vodljivost će biti jednaka zbroju svake od njih. To rezultira neobičnom formulom za ukupni otpor otpornika.

Potrebno je uzeti u obzir pri izračunavanju paralelne veze otpora da će konačni otpor uvijek biti manji od najmanjeg. To se također može objasniti sumiranjem vodljivosti otpornika. Potonji će se povećati dodavanjem novih elemenata, odnosno, vodljivost će se smanjiti.