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प्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन: कुल प्रतिरोध की गणना के लिए सूत्र

प्रतिरोधों का समानांतर कनेक्शन, साथ मेंअनुक्रमिक, विद्युत परिपथ में तत्वों को जोड़ने का मुख्य तरीका है। दूसरे संस्करण में, सभी तत्वों को श्रृंखला में स्थापित किया गया है: एक तत्व का अंत अगले की शुरुआत से जुड़ा है। ऐसे सर्किट में, सभी तत्वों पर वर्तमान ताकत समान होती है, और वोल्टेज ड्रॉप प्रत्येक तत्व के प्रतिरोध पर निर्भर करता है। सीरियल कनेक्शन में दो नोड होते हैं। सभी तत्वों की शुरुआत एक से जुड़ी होती है, और उनका अंत दूसरे से होता है। परंपरागत रूप से, प्रत्यक्ष धारा के लिए, उन्हें प्लस और माइनस के रूप में और प्रत्यावर्ती धारा के लिए चरण और शून्य के रूप में नामित किया जा सकता है। इसकी विशेषताओं के कारण, इसका व्यापक रूप से विद्युत सर्किट में उपयोग किया जाता है, जिसमें मिश्रित कनेक्शन वाले भी शामिल हैं। गुण डीसी और एसी के लिए समान हैं।

प्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन के साथ कुल प्रतिरोध की गणना

एक सीरियल कनेक्शन के विपरीत, जहांकुल प्रतिरोध को खोजने के लिए, प्रत्येक तत्व के मूल्य को जोड़ने के लिए पर्याप्त है; समानांतर के लिए, वही चालकता के लिए सही होगा। और चूंकि यह प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती है, इसलिए हमें निम्न आकृति में आरेख के साथ प्रस्तुत सूत्र मिलता है:

सूत्र के साथ योजना

एक महत्वपूर्ण विशेषता पर ध्यान दिया जाना चाहिएप्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन की गणना: कुल मूल्य हमेशा उनमें से सबसे छोटे से कम होगा। प्रतिरोधों के लिए, यह डीसी और एसी करंट दोनों के लिए सही है। कॉइल और कैपेसिटर की अपनी विशेषताएं हैं।

वर्तमान और वोल्टेज

समानांतर प्रतिरोध की गणना करते समयप्रतिरोधों को वोल्टेज और करंट की गणना करने का तरीका जानने की जरूरत है। इस मामले में, ओम का नियम हमारी मदद करेगा, जो प्रतिरोध, करंट और वोल्टेज के बीच संबंध को निर्धारित करता है।

किरचॉफ के नियम के पहले सूत्रीकरण के आधार पर,हम पाते हैं कि एक नोड पर परिवर्तित होने वाली धाराओं का योग शून्य के बराबर होता है। दिशा को वर्तमान प्रवाह की दिशा में चुना जाता है। इस प्रकार, बिजली आपूर्ति से आने वाली धारा को पहले नोड के लिए सकारात्मक दिशा माना जा सकता है। और प्रत्येक रोकनेवाला से ऋणात्मक निवर्तमान होगा। दूसरे नोड के लिए, चित्र विपरीत है। कानून के निर्माण के आधार पर, हम पाते हैं कि कुल धारा प्रत्येक समानांतर-जुड़े प्रतिरोधक से गुजरने वाली धाराओं के योग के बराबर होती है।

अंतिम तनाव दूसरे किरचॉफ के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह प्रत्येक रोकनेवाला के लिए समान है और कुल के बराबर है। इस सुविधा का उपयोग अपार्टमेंट में सॉकेट और प्रकाश व्यवस्था को जोड़ने के लिए किया जाता है।

गणना उदाहरण

पहले उदाहरण के रूप में, हम गणना देंगेप्रतिरोध जब समान प्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन। उनमें से बहने वाली धारा की ताकत समान होगी। प्रतिरोध की गणना का एक उदाहरण इस तरह दिखता है:

समान प्रतिरोध वाले प्रतिरोधक

यह उदाहरण स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि सामान्यप्रतिरोध उनमें से प्रत्येक की तुलना में दो गुना कम है। यह इस तथ्य से मेल खाती है कि कुल वर्तमान ताकत एक की तुलना में दो गुना अधिक है। यह चालकता को दोगुना करने के साथ भी पूरी तरह से संबंधित है।

दूसरा उदाहरण

समानांतर में तीन प्रतिरोधों को जोड़ने के एक उदाहरण पर विचार करें। गणना के लिए, हम मानक सूत्र का उपयोग करते हैं:

तीन प्रतिरोधों के लिए

बड़ी संख्या में समानांतर जुड़े प्रतिरोधों वाले सर्किटों की गणना इसी तरह से की जाती है।

मिश्रित यौगिक उदाहरण

मिश्रित कनेक्शन के लिए, उदाहरण के लिए, नीचे प्रस्तुत किया गया है, गणना कई चरणों में की जाएगी।

मिश्रित कनेक्शन

आरंभ करने के लिए, क्रमिक तत्व कर सकते हैंसशर्त रूप से एक प्रतिरोध के साथ प्रतिस्थापित किया जा रहा दो के योग के बराबर प्रतिरोध के साथ प्रतिस्थापित करें। इसके अलावा, कुल प्रतिरोध की गणना पिछले उदाहरण की तरह ही की जाती है। यह विधि अन्य अधिक जटिल परिपथों के लिए भी उपयुक्त है। सर्किट को क्रमिक रूप से सरल करके, आप आवश्यक मान प्राप्त कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि रोकनेवाला R3 के बजाय दो समानांतर जुड़े हुए हैं, तो आपको पहले उनके प्रतिरोध की गणना करने की आवश्यकता होगी, उन्हें एक समकक्ष के साथ बदल दिया जाएगा। और फिर ऊपर के उदाहरण की तरह ही।

समानांतर सर्किट का अनुप्रयोग

प्रतिरोधों का समानांतर कनेक्शन इसका पता लगाता हैकई मामलों में आवेदन। सीरियल कनेक्शन प्रतिरोध को बढ़ाता है, लेकिन हमारे मामले में यह घट जाएगा। उदाहरण के लिए, एक विद्युत परिपथ में 5 ओम के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, लेकिन केवल 10 ओम और उससे अधिक के प्रतिरोधक होते हैं। पहले उदाहरण से, हम जानते हैं कि यदि आप दो समान प्रतिरोधों को एक दूसरे के समानांतर में स्थापित करते हैं तो आप आधा प्रतिरोध मान प्राप्त कर सकते हैं।

आप प्रतिरोध को और भी कम कर सकते हैं,उदाहरण के लिए, यदि समानांतर-जुड़े प्रतिरोधों के दो जोड़े एक दूसरे के सापेक्ष समानांतर में जुड़े हुए हैं। यदि प्रतिरोधों का प्रतिरोध समान है तो आप प्रतिरोध को आधा कर सकते हैं। सीरियल कनेक्शन के साथ संयोजन करके, कोई भी मूल्य प्राप्त किया जा सकता है।

दूसरा उदाहरण समानांतर . का उपयोग कर रहा हैअपार्टमेंट में प्रकाश और सॉकेट के लिए कनेक्शन। इस कनेक्शन के लिए धन्यवाद, प्रत्येक तत्व पर वोल्टेज उनकी संख्या पर निर्भर नहीं करेगा और वही होगा।

ग्राउंडिंग आरेख

समानांतर का उपयोग करने का एक और उदाहरणकनेक्शन विद्युत उपकरणों की सुरक्षात्मक अर्थिंग हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई व्यक्ति डिवाइस के धातु के मामले को छूता है, जिससे ब्रेकडाउन होता है, तो उसके और सुरक्षात्मक कंडक्टर के बीच एक समानांतर कनेक्शन का परिणाम होगा। पहला नोड स्पर्श बिंदु होगा, और दूसरा ट्रांसफार्मर का शून्य बिंदु होगा। कंडक्टर और व्यक्ति के माध्यम से एक अलग धारा प्रवाहित होगी। उत्तरार्द्ध का प्रतिरोध मूल्य 1000 ओम के रूप में लिया जाता है, हालांकि वास्तविक मूल्य अक्सर बहुत अधिक होता है। यदि कोई ग्राउंडिंग नहीं होती, तो सर्किट में बहने वाली सभी धारा व्यक्ति के माध्यम से चली जाती, क्योंकि वह एकमात्र कंडक्टर होगा।

समानांतर कनेक्शन का उपयोग बैटरी के लिए भी किया जा सकता है। इस मामले में, वोल्टेज वही रहता है, लेकिन उनकी क्षमता दोगुनी हो जाती है।

नतीजा

प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ने पर,उनके आर-पार वोल्टेज समान होगा, और धारा प्रत्येक प्रतिरोधक से प्रवाहित होने वाले योग के बराबर होगी। चालकता प्रत्येक के योग के बराबर होगी। इससे प्रतिरोधों के कुल प्रतिरोध का एक असामान्य सूत्र प्राप्त होता है।

समानांतर की गणना करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिएप्रतिरोधों का संबंध यह है कि अंतिम प्रतिरोध हमेशा सबसे छोटे प्रतिरोध से कम होगा। इसे प्रतिरोधों के चालकता के योग द्वारा भी समझाया जा सकता है। उत्तरार्द्ध क्रमशः नए तत्वों को जोड़ने के साथ बढ़ेगा, और चालकता घट जाएगी।