Παράλληλη σύνδεση αντιστάσεων, μαζί μεδιαδοχική, είναι ο κύριος τρόπος σύνδεσης στοιχείων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Στη δεύτερη έκδοση, όλα τα στοιχεία εγκαθίστανται σε σειρά: το τέλος ενός στοιχείου συνδέεται με την αρχή του επόμενου. Σε ένα τέτοιο σχήμα, η ισχύς ρεύματος σε όλα τα στοιχεία είναι η ίδια και η πτώση τάσης εξαρτάται από την αντίσταση κάθε στοιχείου. Υπάρχουν δύο κόμβοι σε μια σειριακή σύνδεση. Οι αρχές όλων των στοιχείων συνδέονται με το ένα και τα άκρα τους με το δεύτερο. Συμβατικά, για συνεχές ρεύμα, μπορείτε να τα ορίσετε ως συν και πλην, και για εναλλασσόμενο ρεύμα ως φάση και μηδέν. Λόγω των χαρακτηριστικών του, χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρικά κυκλώματα, συμπεριλαμβανομένων αυτών με μικτές συνδέσεις. Οι ιδιότητες είναι ίδιες για DC και AC.
Υπολογισμός της συνολικής αντίστασης με παράλληλη σύνδεση αντιστάσεων
Σε αντίθεση με μια σειριακή σύνδεση, όπουΓια να βρείτε τη συνολική αντίσταση, αρκεί να προσθέσετε την τιμή κάθε στοιχείου· για ένα παράλληλο, το ίδιο θα ισχύει και για την αγωγιμότητα. Και επειδή είναι αντιστρόφως ανάλογο της αντίστασης, παίρνουμε τον τύπο που παρουσιάζεται μαζί με το διάγραμμα στο παρακάτω σχήμα:
Πρέπει να σημειωθεί ένα σημαντικό χαρακτηριστικόυπολογισμός παράλληλης σύνδεσης αντιστάσεων: η συνολική τιμή θα είναι πάντα μικρότερη από τη μικρότερη από αυτές. Για τις αντιστάσεις, αυτό ισχύει τόσο για το συνεχές ρεύμα όσο και για το εναλλασσόμενο ρεύμα. Τα πηνία και οι πυκνωτές έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά.
Ρεύμα και τάση
Κατά τον υπολογισμό της παράλληλης αντίστασηςΟι αντιστάσεις πρέπει να γνωρίζουν πώς να υπολογίζουν την τάση και το ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση θα μας βοηθήσει ο νόμος του Ohm, ο οποίος καθορίζει τη σχέση μεταξύ αντίστασης, ρεύματος και τάσης.
Με βάση την πρώτη διατύπωση του νόμου του Kirchhoff,παίρνουμε ότι το άθροισμα των ρευμάτων που συγκλίνουν σε έναν κόμβο είναι ίσο με μηδέν. Η κατεύθυνση επιλέγεται προς την κατεύθυνση της ροής του ρεύματος. Έτσι, το εισερχόμενο ρεύμα από το τροφοδοτικό μπορεί να θεωρηθεί θετική κατεύθυνση για τον πρώτο κόμβο. Και αρνητικό θα είναι εξερχόμενο από κάθε αντίσταση. Για τον δεύτερο κόμβο, η εικόνα είναι αντίθετη. Με βάση τη διατύπωση του νόμου, παίρνουμε ότι το συνολικό ρεύμα είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων που διέρχονται από κάθε παράλληλα συνδεδεμένη αντίσταση.
Το τελικό άγχος καθορίζεται από τον δεύτερο νόμο του Kirchhoff. Είναι το ίδιο για κάθε αντίσταση και είναι ίσο με το σύνολο. Αυτή η λειτουργία χρησιμοποιείται για τη σύνδεση πριζών και φωτισμού σε διαμερίσματα.
Παράδειγμα υπολογισμού
Ως πρώτο παράδειγμα, θα δώσουμε τον υπολογισμόαντίσταση κατά την παράλληλη σύνδεση των ίδιων αντιστάσεων. Η ισχύς του ρεύματος που διαρρέει τους θα είναι η ίδια. Ένα παράδειγμα υπολογισμού αντίστασης μοιάζει με αυτό:
Το παράδειγμα αυτό δείχνει ξεκάθαρα ότι ο στρατηγόςη αντίσταση είναι δύο φορές μικρότερη από το καθένα από αυτά. Αυτό αντιστοιχεί στο γεγονός ότι η συνολική ισχύς ρεύματος είναι δύο φορές υψηλότερη από αυτή του ενός. Επίσης, συσχετίζεται τέλεια με τον διπλασιασμό της αγωγιμότητας.
Δεύτερο παράδειγμα
Εξετάστε ένα παράδειγμα παράλληλης σύνδεσης τριών αντιστάσεων. Για τον υπολογισμό, χρησιμοποιούμε τον τυπικό τύπο:
Τα κυκλώματα με μεγάλο αριθμό παράλληλων συνδεδεμένων αντιστάσεων υπολογίζονται με παρόμοιο τρόπο.
Παράδειγμα μικτής ένωσης
Για μια μικτή σύνδεση, για παράδειγμα, που παρουσιάζεται παρακάτω, ο υπολογισμός θα γίνει σε διάφορα στάδια.
Αρχικά, τα διαδοχικά στοιχεία μπορούναντικαταστήστε υπό όρους με μία αντίσταση με αντίσταση ίση με το άθροισμα των δύο που αντικαθίστανται. Επιπλέον, η συνολική αντίσταση υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως στο προηγούμενο παράδειγμα. Αυτή η μέθοδος είναι επίσης κατάλληλη για άλλα πιο πολύπλοκα κυκλώματα. Απλοποιώντας διαδοχικά το κύκλωμα, μπορείτε να λάβετε την απαιτούμενη τιμή.
Για παράδειγμα, εάν αντί της αντίστασης R3 συνδέονται δύο παράλληλες, θα πρέπει πρώτα να υπολογίσετε την αντίστασή τους, αντικαθιστώντας τις με μια ισοδύναμη. Και μετά το ίδιο όπως στο παραπάνω παράδειγμα.
Εφαρμογή παράλληλου κυκλώματος
Η παράλληλη σύνδεση των αντιστάσεων το βρίσκειεφαρμογή σε πολλές περιπτώσεις. Η σειριακή σύνδεση αυξάνει την αντίσταση, αλλά για την περίπτωσή μας θα μειωθεί. Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα απαιτεί αντίσταση 5 ohms, αλλά υπάρχουν μόνο αντιστάσεις 10 ohms και άνω. Από το πρώτο παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι μπορείτε να πάρετε τη μισή τιμή αντίστασης εάν εγκαταστήσετε δύο ίδιες αντιστάσεις παράλληλα μεταξύ τους.
Μπορείτε να μειώσετε την αντίσταση ακόμα περισσότερο,για παράδειγμα, εάν δύο ζεύγη αντιστάσεων που συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους. Μπορείτε να μειώσετε την αντίσταση στο μισό εάν οι αντιστάσεις έχουν την ίδια αντίσταση. Συνδυάζοντας με σειριακή σύνδεση, μπορεί να ληφθεί οποιαδήποτε τιμή.
Το δεύτερο παράδειγμα χρησιμοποιεί παράλληλοσυνδέσεις για φωτισμό και πρίζες σε διαμερίσματα. Χάρη σε αυτή τη σύνδεση, η τάση σε κάθε στοιχείο δεν θα εξαρτάται από τον αριθμό τους και θα είναι η ίδια.
Ένα άλλο παράδειγμα χρήσης παράλληλουοι συνδέσεις είναι προστατευτική γείωση του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο αγγίξει τη μεταλλική θήκη της συσκευής, στην οποία παρουσιάζεται βλάβη, θα προκύψει παράλληλη σύνδεση μεταξύ αυτής και του προστατευτικού αγωγού. Ο πρώτος κόμβος θα είναι το σημείο επαφής και ο δεύτερος θα είναι το σημείο μηδέν του μετασχηματιστή. Ένα διαφορετικό ρεύμα θα ρέει μέσω του αγωγού και του ατόμου. Η τιμή αντίστασης του τελευταίου λαμβάνεται ως 1000 Ohm, αν και η πραγματική τιμή είναι συχνά πολύ υψηλότερη. Αν δεν υπήρχε γείωση, όλο το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα θα περνούσε από το άτομο, αφού θα ήταν ο μόνος αγωγός.
Η παράλληλη σύνδεση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μπαταρίες. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση παραμένει ίδια, αλλά η χωρητικότητά τους διπλασιάζεται.
Το αποτέλεσμα
Όταν συνδέετε αντιστάσεις παράλληλα,η τάση σε αυτά θα είναι η ίδια και το ρεύμα είναι ίσο με το άθροισμα που διαρρέει κάθε αντίσταση. Η αγωγιμότητα θα ισούται με το άθροισμα του καθενός. Από αυτό, προκύπτει ένας ασυνήθιστος τύπος για τη συνολική αντίσταση των αντιστάσεων.
Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό της παράλληληςη σύνδεση των αντιστάσεων είναι ότι η τελική αντίσταση θα είναι πάντα μικρότερη από τη μικρότερη. Αυτό μπορεί επίσης να εξηγηθεί από το άθροισμα της αγωγιμότητας των αντιστάσεων. Το τελευταίο θα αυξηθεί με την προσθήκη νέων στοιχείων, αντίστοιχα, και η αγωγιμότητα θα μειωθεί.
