Conectarea în paralel a rezistențelor, împreună cu seria, este modalitatea principală de conectare a elementelor dintr-un circuit electric. În a doua versiune, toate elementele sunt instalate secvențial: sfârșitul unui element este conectat la începutul următorului. Într-un astfel de circuit, puterea curentului pe toate elementele este aceeași, iar căderea de tensiune depinde de rezistența fiecărui element. Există două noduri într-o conexiune serială. Începuturile tuturor elementelor sunt legate de unul, iar sfârșitul lor de al doilea. În mod convențional, pentru curent continuu, ele pot fi desemnate ca plus și minus, iar pentru curent alternativ ca fază și zero. Datorită caracteristicilor sale, este utilizat pe scară largă în circuitele electrice, inclusiv în cele cu conexiune mixtă. Proprietățile sunt aceleași pentru DC și AC.
Calculul rezistenței totale atunci când rezistențele sunt conectate în paralel
Spre deosebire de o conexiune în serie, unde pentru a afla rezistența totală este suficient să adăugați valoarea fiecărui element, pentru o conexiune în paralel, același lucru va fi valabil și pentru conductivitate. Și deoarece este invers proporțională cu rezistența, obținem formula prezentată împreună cu circuitul din figura următoare:
Este necesar să rețineți o caracteristică importantă a calculului conexiunii paralele a rezistențelor: valoarea totală va fi întotdeauna mai mică decât cea mai mică dintre ele. Pentru rezistențe, acest lucru este valabil atât pentru curent continuu, cât și pentru curent alternativ. Bobinele și condensatorii au propriile lor caracteristici.
Curentul și tensiunea
Când calculați rezistența paralelă a rezistențelor, trebuie să știți cum să calculați tensiunea și curentul. În acest caz, ne va ajuta legea lui Ohm, care determină relația dintre rezistență, curent și tensiune.
Pe baza primei formulări a legii lui Kirchhoff, obținem că suma curenților care converg într-un nod este egală cu zero. Direcția este aleasă în funcție de direcția curgerii curentului. Astfel, direcția pozitivă pentru primul nod poate fi considerată curentul de intrare de la sursa de alimentare. Și ieșirea de la fiecare rezistor va fi negativă. Pentru al doilea nod, imaginea este opusă. Pe baza formulării legii, obținem că curentul total este egal cu suma curenților care trec prin fiecare rezistor conectat în paralel.
Tensiunea finală este determinată de a doua lege Kirchhoff. Este același pentru fiecare rezistor și este egal cu totalul. Această funcție este folosită pentru a conecta prizele și iluminatul în apartamente.
Exemplu de calcul
Ca prim exemplu, să calculăm rezistența atunci când conectăm rezistențe identice în paralel. Curentul care curge prin ele va fi același. Un exemplu de calcul al rezistenței arată astfel:
Acest exemplu arată clar acest lucrucă rezistența totală este de două ori mai mică decât fiecare dintre ele. Aceasta corespunde faptului că puterea totală a curentului este de două ori mai mare decât cea a unuia. De asemenea, se corelează bine cu dublarea conductivității.
Al doilea exemplu
Luați în considerare un exemplu de conexiune paralelă a trei rezistențe. Pentru a calcula, folosim formula standard:
În mod similar, se calculează circuite cu un număr mare de rezistențe conectate în paralel.
Exemplu de conexiune mixtă
Pentru un compus mixt precum cel de mai jos, calculul se va face în mai mulți pași.
Pentru început, elementele seriale pot fi înlocuite condiționat cu un rezistor cu o rezistență egală cu suma celor două înlocuite. În plus, rezistența totală este considerată în același mod ca în exemplul anterior. Această metodă este potrivită și pentru alte scheme mai complexe. Simplificând în mod constant circuitul, puteți obține valoarea dorită.
De exemplu, dacă două rezistențe paralele sunt conectate în loc de R3, mai întâi va trebui să le calculați rezistența, înlocuindu-le cu una echivalentă. Și apoi la fel ca în exemplul de mai sus.
Aplicarea unui circuit paralel
Conectarea în paralel a rezistențelor își găsește aplicația în multe cazuri. Conectarea în serie crește rezistența, dar în cazul nostru va scădea. De exemplu, un circuit electric necesită o rezistență de 5 ohmi, dar există doar rezistențe de 10 ohmi și mai mari. Din primul exemplu, știmcă puteți obține jumătate din valoarea rezistenței dacă instalați două rezistențe identice în paralel.
Puteți reduce rezistența și mai mult, de exemplu, dacă două perechi de rezistențe conectate în paralel sunt conectate în paralel unul față de celăl alt. Puteți reduce rezistența cu un factor de doi dacă rezistențele au aceeași rezistență. Prin combinarea cu o conexiune serială, poate fi obținută orice valoare.
Al doilea exemplu este utilizarea conexiunii paralele pentru iluminat și prize în apartamente. Datorită acestei conexiuni, tensiunea de pe fiecare element nu va depinde de numărul lor și va fi aceeași.
Un alt exemplu de utilizare a conexiunii paralele este împământarea de protecție a echipamentelor electrice. De exemplu, dacă o persoană atinge carcasa metalică a dispozitivului, pe care are loc o defecțiune, se va obține o conexiune paralelă între acesta și conductorul de protecție. Primul nod va fi locul de contact, iar al doilea va fi punctul zero al transformatorului. Un curent diferit va curge prin conductor și persoană. Valoarea rezistenței acestuia din urmă este luată ca 1000 ohmi, deși valoarea reală este adesea mult mai mare. Dacă nu ar exista masă, tot curentul care curge în circuit ar trece prin persoană, deoarece el ar fi singurul conductor.
Conexiunea paralelă poate fi folosită și pentru baterii. Tensiunea rămâne aceeași, dar capacitatea lor se dublează.
Rezultat
Când rezistențele sunt conectate în paralel, tensiunea pe ele va fi aceeași, iar curentuleste egală cu suma curenților care circulă prin fiecare rezistor. Conductibilitatea va fi egală cu suma fiecăruia. Din aceasta, se obține o formulă neobișnuită pentru rezistența totală a rezistențelor.
La calcularea conexiunii paralele a rezistențelor este necesar să se țină cont de faptul că rezistența finală va fi întotdeauna mai mică decât cea mai mică. Acest lucru poate fi explicat și prin însumarea conductanței rezistențelor. Acesta din urmă va crește odată cu adăugarea de noi elemente și, în consecință, conductivitatea va scădea.
