Проблемите с паралелната верига могат да бъдат решени лесно, ако разбирате основните формули и принципи на паралелните схеми. Ако 2 или повече препятствия са свързани една до друга, електрическият ток може да „избере“път (точно както колата има тенденция да сменя лентите и да шофира една до друга, ако път с 1 лента се раздели на 2 ленти). След като изучите тази статия, ще можете да изчислите стойността на напрежението, тока и съпротивлението за 2 или повече резистора, свързани паралелно.
Основна формула
- Формула на общото съпротивление RT паралелна верига: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Стойността на електрическото напрежение във всеки клон на паралелна верига винаги е една и съща: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Стойност на общия електрически ток IT = Аз1 + Аз2 + Аз3 + …
- Формула на закона на Ом: V = IR
Стъпка
Част 1 от 3: Разбиране на паралелни схеми
Стъпка 1. Определете паралелни вериги
Паралелна верига има 2 или повече клона, всички от които произхождат от точка А и отиват в точка В. Един поток от електрони се разделя на много клони и след това се присъединява отново. Повечето проблеми с паралелната верига питат стойността на общото напрежение, съпротивление или електрически ток във веригата (от точка А до точка В).
Компонентите, които са „сглобени паралелно“, са разположени на отделен клон
Стъпка 2. Разберете съпротивлението и електрическия ток в паралелни вериги
Представете си магистрала, която има множество ленти и каси за събиране на такси във всяка лента, забавяща движението на автомобилите. Създаването на нова лента осигурява допълнителна лента за автомобили, така че трафикът да протича по -гладко, въпреки че в новата лента е изградена и такса. Така че, точно както в паралелна верига, добавянето на нов клон осигурява нов път за електрически ток. Независимо от размера на съпротивлението в новия клон, общото съпротивление намалява и общият ток се увеличава.
Стъпка 3. Добавете ампеража на всеки клон, за да намерите общия ампераж
Ако амперажът във всеки клон е известен, просто го добавете, за да получите общия ампераж. Общият електрически ток е количеството електрически ток, който преминава през веригата, след като всички клони се съберат отново. Формулата за общ електрически ток: IT = Аз1 + Аз2 + Аз3 + …
Стъпка 4. Изчислете общата стойност на съпротивлението
За да разберете общата стойност на съпротивлението RT паралелна верига, използвайте уравнението 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Всеки R от дясната страна на уравнението представлява стойността на съпротивлението в 1 клон на паралелна верига.
- Пример: верига има 2 паралелно свързани резистора, всеки със стойност 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. С други думи, 2 клона, които имат еднакво съпротивление, са два пъти по -лесни за преминаване от 1 клон самостоятелно.
- Ако един клон няма съпротивление (0Ω), целият електрически ток ще премине през този клон, така че общата стойност на съпротивлението = 0.
Стъпка 5. Разберете какво е напрежението
Напрежението е разликата в електрическия потенциал между 2 точки. Тъй като сравнява 2 точки, вместо да измерва пътя на потока, стойността на напрежението остава същата във всеки клон. VT = V1 = V2 = V3 = …
Стъпка 6. Използвайте закона на Ом
Законът на Ом описва връзката между напрежение V, ток I и съпротивление R: V = IR. Ако са известни две от трите стойности, използвайте тази формула, за да намерите третата стойност.
Уверете се, че всяка стойност идва от същата част на поредицата. В допълнение към намирането на стойността в един клон (V = I1R1), Законът на Ом може да се използва и за изчисляване на общата стойност на веригата (V = ITRT).
Част 2 от 3: Примерни въпроси
Стъпка 1. Направете таблица за записване на броя
Ако проблем с паралелна верига изисква повече от една стойност, таблицата ви помага да организирате информацията. По -долу е даден пример за паралелна схема с 3 клона. Клоните често се изписват като R, последвано от число, изписано на малки и леко надолу.
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | волта | ||||
| Аз | ампер | ||||
| R | ом |
Стъпка 2. Попълнете известните стойности
Например, паралелна верига използва 12 -волтова батерия. Тази верига има 3 паралелни клона, всеки със съпротивление 2Ω, 4Ω и 9Ω. Запишете в таблицата всички известни стойности:
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Стъпка 12. | волта | |||
| Аз | ампер | ||||
| R | Стъпка 2. | Стъпка 4. | Стъпка 9. | ом |
Стъпка 3. Копирайте стойностите на мрежовото напрежение във всеки клон
Не забравяйте, че стойността на напрежението в цялата верига е същата като стойността на напрежението във всеки клон на паралелна верига.
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Стъпка 12. | Стъпка 12. | Стъпка 12. | Стъпка 12. | волта |
| Аз | ампер | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ом |
Стъпка 4. Използвайте формулата на закона на Ом, за да намерите ампеража на всеки клон
Всяка колона от таблицата се състои от напрежение, ток и съпротивление. Тоест неизвестна стойност винаги може да бъде намерена, стига да са известни две други стойности в същата колона. Не забравяйте, че формулата на закона на Ом е V = IR. Неизвестната стойност в нашия пример е електрически ток. Така че формулата може да бъде променена на I = V/R
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | волта |
| Аз | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ампер | |
| R | 2 | 4 | 9 | ом |
Стъпка 5. Изчислете общия електрически ток
Общият електрически ток е лесен за намиране, защото е сумата от токовете на всеки клон.
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | волта |
| Аз | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ампер |
| R | 2 | 4 | 9 | ом |
Стъпка 6. Изчислете общото съпротивление
Общото съпротивление може да се изчисли по два начина. Линията на стойността на съпротивлението може да се използва за изчисляване на общото съпротивление с уравнението 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Общото съпротивление обаче често е по -лесно да се изчисли с формулата на закона на Ом, която използва общите стойности V и I. За да изчислите съпротивлението, променете формулата на закона на Ом на R = V/I
| R1 | R2 | R3 | Обща сума | Мерна единица | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | волта |
| Аз | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ампер |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ом |
Част 3 от 3: Вариации на проблема
Стъпка 1. Изчислете електрическата мощност
Подобно на други вериги, електрическата мощност може да бъде изчислена чрез уравнението P = IV. Ако мощността във всеки клон е изчислена, общата мощност PT равна на сумата от мощността на всеки клон (P1 + P2 + P3 + …).
Стъпка 2. Изчислете общото съпротивление на двустепенна паралелна верига
Ако паралелна верига има само две съпротивления, формулата за общо съпротивление може да бъде опростена до:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Стъпка 3. Изчислете общото съпротивление, ако стойностите на всички съпротивления са еднакви
Ако всички съпротивления в паралелна верига имат една и съща стойност, формулата за общо съпротивление става много по -проста: RT = R1 / N. N е броят на съпротивленията във веригата.
Пример: два паралелно свързани резистора осигуряват общото съпротивление на едно съпротивление. Осем бариери с еднаква стойност осигуряват общото съпротивление на едно съпротивление
Стъпка 4. Изчислете електрическия ток в клона на паралелната верига, без да използвате напрежение
Уравнение, известно като Текущ закон на Кирххоф, позволява да се намери стойността на силата на тока на всеки клон, дори ако напрежението на веригата не е известно. Трябва обаче да се знае съпротивлението на всеки клон и общият ток на веригата.
- Паралелна верига с 2 съпротивления: I1 = АзTR2 / (R1 + R2)
- Паралелна верига с повече от 2 съпротивления: за изчисляване на I1, намерете общото съпротивление на всички съпротивления с изключение на R1. Използвайте формулата за съпротивление на паралелната верига. След това използвайте горната формула, като отговорът ви е написан като R2.
Съвети
- Ако работите върху проблем със смесена верига (последователно-паралелен), първо изчислете паралелната част. След това просто трябва да изчислите частта от поредицата, което е много по -лесно.
- В паралелна верига напрежението е еднакво във всички съпротивления.
- Ако нямате калкулатор, общото съпротивление в някои вериги може да бъде трудно да се изчисли с помощта на стойността R.1, R2и т.н. Ако случаят е такъв, използвайте формулата на закона на Ом, за да изчислите силата на тока на всеки клон.
- Формулата на закона на Ом може също да бъде записана E = IR или V = AR; различни символи, но значението е едно и също.
- Общото съпротивление е известно още като "еквивалентно съпротивление".
