Parallellkobling av motstander, sammen med serie, er hovedmåten for å koble elementer i en elektrisk krets. I den andre versjonen er alle elementene installert sekvensielt: slutten av ett element er koblet til begynnelsen av det neste. I en slik krets er strømstyrken på alle elementer den samme, og spenningsfallet avhenger av motstanden til hvert element. Det er to noder i en seriell forbindelse. Begynnelsen av alle elementer er knyttet til det ene, og deres ender til det andre. Konvensjonelt, for likestrøm, kan de betegnes som pluss og minus, og for vekselstrøm som fase og null. På grunn av funksjonene er den mye brukt i elektriske kretser, inkludert de med en blandet forbindelse. Egenskapene er de samme for DC og AC.
Beregning av total motstand når motstander er koblet parallelt
I motsetning til en seriekobling, hvor for å finne den totale motstanden er det nok å legge til verdien av hvert element, for en parallellkobling, vil det samme gjelde for konduktivitet. Og siden den er omvendt proporsjonal med motstanden, får vi formelen presentert sammen med kretsen i følgende figur:
Det er nødvendig å merke seg en viktig funksjon ved beregningen av parallellkoblingen av motstander: den totale verdien vil alltid være mindre enn den minste av dem. For motstander gjelder dette for både like- og vekselstrøm. Spoler og kondensatorer har sine egne egenskaper.
Strøm og spenning
Når du beregner den parallelle motstanden til motstander, må du vite hvordan du beregner spenning og strøm. I dette tilfellet vil Ohms lov hjelpe oss, som bestemmer forholdet mellom motstand, strøm og spenning.
Basert på den første formuleringen av Kirchhoffs lov, får vi at summen av strømmene som konvergerer i en node er lik null. Retningen velges i henhold til strømretningen. Dermed kan den positive retningen for den første noden betraktes som den innkommende strømmen fra strømforsyningen. Og utgående fra hver motstand vil være negativ. For den andre noden er bildet motsatt. Basert på lovens formulering får vi at den totale strømmen er lik summen av strømmene som går gjennom hver motstand koblet parallelt.
Den endelige spenningen bestemmes av den andre Kirchhoff-loven. Den er lik for hver motstand og er lik summen. Denne funksjonen brukes til å koble til stikkontakter og belysning i leiligheter.
Beregningseksempel
Som det første eksempelet, la oss beregne motstanden når du kobler identiske motstander parallelt. Strømmen som strømmer gjennom dem vil være den samme. Et eksempel på beregning av motstand ser slik ut:
Dette eksemplet viser tydelig detat den totale motstanden er dobbelt så lav som hver av dem. Dette tilsvarer det faktum at den totale strømstyrken er dobbelt så høy som for en. Det korrelerer også godt med dobling av ledningsevnen.
Andre eksempel
Tenk på et eksempel på en parallellkobling av tre motstander. For å beregne bruker vi standardformelen:
Tilsvarende beregnes kretser med et stort antall motstander koblet parallelt.
Eksempel på blandet tilkobling
For en blandet blanding som den nedenfor, vil beregningen gjøres i flere trinn.
Til å begynne med kan serielle elementer erstattes betinget av en motstand med en motstand lik summen av de to erstattede. Videre vurderes den totale motstanden på samme måte som for det forrige eksempelet. Denne metoden er også egnet for andre mer komplekse ordninger. Ved å forenkle kretsen konsekvent kan du få ønsket verdi.
For eksempel, hvis to parallelle motstander er koblet til i stedet for R3, må du først beregne motstanden deres, og erstatte dem med en tilsvarende. Og så det samme som i eksempelet ovenfor.
Anvendelse av en parallellkrets
Parallellkobling av motstander finner sin anvendelse i mange tilfeller. Seriekobling øker motstanden, men i vårt tilfelle vil den avta. For eksempel krever en elektrisk krets en motstand på 5 ohm, men det er bare 10 ohm og høyere motstander. Fra det første eksemplet vet viat du kan få halvparten av motstandsverdien hvis du installerer to like motstander parallelt med hverandre.
Du kan redusere motstanden enda mer, for eksempel hvis to par motstandspar er koblet parallelt i forhold til hverandre. Du kan redusere motstanden med en faktor på to hvis motstandene har samme motstand. Ved å kombinere med en seriell tilkobling kan en hvilken som helst verdi oppnås.
Det andre eksempelet er bruk av parallellkobling for belysning og stikkontakter i leiligheter. Takket være denne tilkoblingen vil spenningen på hvert element ikke avhenge av antallet og vil være det samme.
Et annet eksempel på bruk av parallellkobling er beskyttelsesjording av elektrisk utstyr. For eksempel, hvis en person berører metalldekselet til enheten, hvor det oppstår et sammenbrudd, vil en parallell forbindelse oppnås mellom den og beskyttelseslederen. Den første noden vil være kontaktstedet, og den andre vil være nullpunktet til transformatoren. En annen strøm vil flyte gjennom lederen og personen. Motstandsverdien til sistnevnte er tatt som 1000 ohm, selv om den reelle verdien ofte er mye høyere. Hvis det ikke var jord, ville all strømmen som flyter i kretsen gå gjennom personen, siden han ville være den eneste lederen.
Parallellkobling kan også brukes for batterier. Spenningen forblir den samme, men kapasitansen dobles.
Resultat
Når motstander kobles parallelt, vil spenningen over dem være den samme, og strømmener lik summen av strømmene som går gjennom hver motstand. Konduktivitet vil være lik summen av hver. Fra dette oppnås en uvanlig formel for den totale motstanden til motstander.
Det er nødvendig å ta hensyn til ved beregning av parallellkobling av motstander at sluttmotstanden alltid vil være mindre enn den minste. Dette kan også forklares med summeringen av konduktansen til motstandene. Sistnevnte vil øke med tilsetning av nye elementer, og følgelig vil ledningsevnen reduseres.
