Vzporedna povezava uporov: formula za izračun celotne upornosti

Vzporedna povezava uporov, skupaj s serijskimi, je glavni način povezovanja elementov v električnem krogu. V drugi različici so vsi elementi vgrajeni v serijo: konec enega elementa je povezan z začetkom naslednjega. V taki shemi je tok na vseh elementih enak, padec napetosti pa je odvisen od odpornosti vsakega elementa. V serijski povezavi sta dve vozlišči. Na enega so povezani začetki vseh elementov in drugi njihovi konci. Pogojno za enosmerni tok je mogoče označiti kot plus in minus ter spremenljivko kot fazo in nič. Zaradi svojih značilnosti se široko uporablja v električnih vezjih, vključno z mešano povezavo. Lastnosti so enake za DC in AC.

Izračun skupne upornosti za vzporedno povezavo uporov

V nasprotju s serijsko povezavo, kjer zadostuje dodajanje vrednosti vsakega elementa, da bi našli skupni upor, za vzporednico velja enako za prevodnost. Ker je obratno sorazmeren odpornosti, dobimo formulo skupaj z diagramom na naslednji sliki:

Treba je omeniti eno pomembno značilnost izračuna vzporedne povezave uporov: skupna vrednost bo vedno manjša od najmanjših. Za uporovnike velja za konstantni in izmenični tok. Tuljave in kondenzatorji imajo lastne lastnosti.

Trenutna moč in napetost

Pri izračunu vzporednika Odpornost uporov morate vedeti, kako izračunati napetost in tok. V tem primeru nam bo pomagal zakon Ohma, ki določa razmerje med odpornostjo, tokovno močjo in napetostjo.

Iz prve formulacije Kirchhoffovega zakona izhaja, da je vsota tokov, ki zbirajo v enem vozlišču, enaka nič. Smer je izbrana v smeri tokovnega toka. Tako lahko dohodni tok iz oskrbe z električno energijo šteje za pozitivno smer za prvo vozlišče. In negativno bo izhajal iz vsakega upora. Slika za drugo vozlišče je nasprotna. Iz formulacije zakona izhaja, da je skupni tok enak vsoti tokov, ki potekajo skozi vsak paralelni povezani upor.

Nastala napetost določi drugi zakon Kirchhoff. Enak je za vsak upor in je enak skupnemu. Ta funkcija se uporablja za povezovanje vtičnic in osvetlitve v stanovanjih.

Primer izračuna

Kot prvi primer smo izračunali odpornost pri vzporedni povezavi identični upori. Tok, ki teče skozi njih, bo enak. Primer izračuna upora je naslednji:

Ta primer popolnoma kaže, da je skupni upor dvakrat manjši od vsakega od njih. To ustreza dejstvu, da je skupni tok dvakrat višji kot pri enem. Prav tako je popolnoma povezana s povečanjem prevodnosti na polovici.

Drugi primer

Razmislite o vzporedni povezavi treh uporov. Za izračun uporabimo standardno formulo:

Podobno se izračunajo vezja z velikim številom vzporednih povezanih uporov.

Primer mešane spojine

Za mešano povezavo, na primer spodaj prikazano, se bo izračun izvedel v več fazah.

Za začetek lahko zaporedne elemente pogojno nadomestimo z enim uporom, ki ima upor, enak vsoti obeh zamenjanih. Nadalje, skupni upor se predpostavlja na enak način kot v prejšnjem primeru. Ta metoda je primerna za druge bolj zapletene sheme. S poenostavitvijo sheme lahko dobite potrebno vrednost.

Če na primer priključite dva vzporedna upora namesto upora R3, morate najprej izračunati njihov upor in jih zamenjati z enakovrednim. In potem enako kot v zgornjem primeru.

Uporaba vzporedne sheme

Vzporedna povezava uporov je v mnogih primerih uporabna. Serijska povezava poveča odpornost, vendar se bo v našem primeru zmanjšala. Na primer, električni tokokrog zahteva odpornost 5 ohmov, vendar so le upori 10 ohmov ali več. Iz prvega primera vemo, da lahko dvakrat dobite nižjo vrednost odpornosti tako, da nastavite dva identična upora vzporedno drug z drugim.

Zmanjšanje odpornosti je lahko še večje, na primer, če sta vzporedno med seboj povezana dva para paralelno povezanih uporov. Odpornost lahko zmanjšate za dva faktorja, če imajo upori enak upor. V kombinaciji s serijsko povezavo lahko dobite poljubno vrednost.

Drugi primer je uporaba vzporedne povezave za razsvetljavo in vtičnice v stanovanjih. Zahvaljujoč takšni povezavi napetost na vsakem elementu ne bo odvisna od njihove številke in bo enaka.

Drug primer uporabe vzporedna povezava - to je zaščitna ozemljitev električne opreme. Na primer, če se oseba dotakne kovinskega ohišja naprave, ki bo razčlenitev, boste dobili vzporedno povezavo med njim in zaščitnim prevodnikom. Prvo vozlišče je kraj dotika, drugo pa ničelna točka transformatorja. Z vodnikom in osebo teče drugačen tok. Vrednost odpornosti slednjega je vzeta kot 1000 Ohm, čeprav je dejanska vrednost pogosto veliko večja. Če ni bilo ozemljitve, bi vse tok, ki teče v vezje, šel skozi človeka, saj bi bil edini dirigent.

Vzporedni priključek se lahko uporablja za baterije. Napetost ostaja enaka, vendar je njihova zmogljivost podvojena.

Rezultat

Pri povezovanju uporov vzporedno, napetost na njih bo enaka, in tok je enak vsoti teče skozi vsak upor. Prevodnost bo enaka vsoti vsake. Rezultat tega je nenavadna formula za celotno upornost uporov.

Pri izračunu vzporedne povezave uporov je treba upoštevati, da bo končni upor vedno manjši od najmanjšega. To je mogoče pojasniti tudi z zbiranjem prevodnosti uporov. Slednje se bo povečalo z dodajanjem novih elementov, in prevodnost se bo zmanjšala.