Charakterystyka obwodu równoległego

Zawartość

• Schemat obwodu równoległego
• Napiwki
• Przykłady obwodów równoległych
• Obwód równoległy vs. szeregowy
• Obwód szeregowo-równoległy

Obwody elektryczne mogą mieć ustawione elementy obwodów szeregowo lub równolegle. W obwodach szeregowych elementy są łączone za pomocą tego samego odgałęzienia, który przepływa przez każdy z nich jeden po drugim. W obwodach równoległych elementy mają własne oddzielne gałęzie. W tych obwodach prąd może podążać różnymi ścieżkami.

Ponieważ prąd może przyjmować różne ścieżki w obwodzie równoległym, prąd nie jest stały w całym obwodzie równoległym. Zamiast tego w przypadku gałęzi połączonych równolegle ze sobą spadek napięcia lub potencjału na każdej gałęzi jest stały. Wynika to z faktu, że prąd rozprowadza się po każdej gałęzi w ilościach odwrotnie proporcjonalnych do rezystancji każdej gałęzi. To powoduje, że prąd jest największy tam, gdzie rezystancja jest najmniejsza i odwrotnie.

Te cechy pozwalają obwodom równoległym przepływać ładunek przez dwie lub więcej ścieżek, co czyni go standardowym kandydatem w domach i urządzeniach elektrycznych poprzez stabilny i wydajny system zasilania. Umożliwia przepływ prądu przez inne części obwodu, gdy część jest uszkodzona lub zepsuta, i mogą one równomiernie rozdzielać energię między różne budynki. Te cechy można wykazać za pomocą schematu i przykładu obwodu równoległego.

Schemat obwodu równoległego

Napiwki

Przykłady obwodów równoległych

Aby znaleźć całkowitą rezystancję rezystorów ustawionych równolegle względem siebie, użyj wzoru 1 / R_całkowity = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ... + 1 / Rn w którym rezystancja każdego rezystora jest sumowana po prawej stronie równania. Na powyższym schemacie całkowity opór w omach (Ω) można obliczyć w następujący sposób:

Pamiętaj, że możesz „przerzucić” obie strony równania od kroku 3 do kroku 4, gdy po obu stronach równania jest tylko jeden wyraz (w tym przypadku 1 / R_całkowity po lewej i 14/30 Ω po prawej).

Po obliczeniu rezystancji prąd i napięcie można obliczyć za pomocą prawa Ohma V = I / R w którym V. to napięcie mierzone w woltach, ja to prąd mierzony w amperach, oraz R to rezystancja w omach. W obwodach równoległych suma prądów na każdej ścieżce jest całkowitym prądem ze źródła. Prąd na każdym oporniku w obwodzie można obliczyć, mnożąc napięcie przez rezystancję rezystora. Napięcie pozostaje stałe w całym obwodzie, więc napięcie jest napięciem akumulatora lub źródła napięcia.

Obwód równoległy vs. szeregowy

••• Syed Hussain Ather

W obwodach szeregowych prąd jest stały, spadki napięcia zależą od rezystancji każdego rezystora, a całkowita rezystancja jest sumą każdego rezystora. W obwodach równoległych napięcie jest stałe, prąd zależy od każdego rezystora, a odwrotność całkowitej rezystancji jest sumą odwrotności każdego indywidualnego rezystora.

Kondensatory i cewki indukcyjne mogą być używane do zmiany ładunku w obwodach szeregowych i równoległych w czasie. Łącznie w obwodzie szeregowym pojemność obwodu (podanego przez zmienną do), potencjał kondensatora do przechowywania ładunku w czasie, jest odwrotną sumą odwrotności poszczególnych pojemności i całkowita indukcyjność (ja), moc cewek indukujących ładunek w czasie, jest sumą każdego induktora. Natomiast w obwodzie równoległym całkowita pojemność jest sumą każdego pojedynczego kondensatora, a odwrotność całkowitej indukcyjności jest sumą odwrotności każdej indywidualnej indukcyjności.

Obwody szeregowe i równoległe pełnią również różne funkcje. W obwodzie szeregowym, jeśli jedna część jest zepsuta, prąd w ogóle nie przepłynie przez obwód. W obwodzie równoległym pojedyncze otwarcie gałęzi zatrzymuje tylko prąd w tej gałęzi. Reszta gałęzi będzie nadal działać, ponieważ prąd ma wiele ścieżek, które może poprowadzić przez obwód.

Obwód szeregowo-równoległy

••• Syed Hussain Ather

Obwody, które mają oba rozgałęzione elementy, które są również połączone, tak że prąd płynie w jednym kierunku między tymi gałęziami obie szeregowe i równoległe. W takich przypadkach można zastosować reguły zarówno szeregowe, jak i równoległe, odpowiednie dla obwodu. W powyższym przykładzie R1 i R2 tworzą się równolegle R5i takie są R3 i R4 kształtować R6. Można je sumować równolegle w następujący sposób:

••• Syed Hussain Ather

Obwód można uprościć, tworząc obwód pokazany bezpośrednio powyżej za pomocą R5 i R6. Te dwa rezystory można dodać bezpośrednio, tak jakby obwód był szeregowy.

R_całkowity = 5/6 Ω + 14/9 Ω = 45/54 Ω + 84/54 Ω = 129/54 Ω = 43/18 Ω lub około 2,38 Ω

Z 20 V. jako napięcie, prawo Ohma określa, że ​​całkowity prąd jest równy V / Rlub 20 V / (43/18 Ω) = 360/43 A. lub o 8,37 A. Za pomocą tego prądu całkowitego można określić spadek napięcia na obu R5 i R6 za pomocą prawa Ohma (V = I / R) także.

Dla R5, V5 = 360/43 A x 5/6 Ω = 1800/258 V. lub o 6,98 V.

Dla R6, V6 = 360/43 A x 14/9 Ω = 1680/129 V. lub o 13,02 V.

Wreszcie te spadki napięcia dla R5 i R6 może być podzielony z powrotem na oryginalne obwody równoległe w celu obliczenia prądu R1 i R2 dla R5 i R2 i R3 dla R6 stosując prawo Ohma.

I1 = (1800/258 V) / 1 Ω = 1800/258 A. lub około 6,98 A._

I2 = (1800/258 V) / 5 Ω = 1500/43 A. lub około 34,88 A._

I3 = (680/129 V.) / 7 Ω = 4760/129 A. lub o 36,90 A.

I3 = (680/129 V.) / 2 Ω = 1360/129 A. lub o 10,54 A.