Paralelní připojení odporů: vzorec pro výpočet celkového odporu

Paralelní připojení odporů spolu se sériovým zapojením představuje hlavní způsob připojení prvků v elektrickém obvodu. Ve druhé variantě jsou všechny prvky instalovány sériově: konec jednoho prvku je spojen se začátkem dalšího prvku. V takovém schématu je proud na všech prvcích stejný a pokles napětí závisí na odporu každého prvku. V sériovém spojení existují dva uzly. K jednomu jsou spojeny počátky všech prvků a druhým jejich konce. Podmíněně pro stejnosměrný proud je možné je označit jako plus a mínus a proměnnou jako fázi a nulou. Díky svým vlastnostem je široce používán v elektrických obvodech, včetně smíšeného spojení. Vlastnosti jsou stejné pro DC a AC.

Výpočet celkového odporu pro paralelní připojení odporů

Na rozdíl od sériového připojení, kde je dostatečné přidat hodnotu každého prvku k nalezení celkového odporu, pro paralelní to platí pro vodivost. A protože je nepřímo úměrný odporu, dostáváme vzorec prezentovaný spolu s diagramem na následujícím obrázku:

Je třeba si uvědomit jednu důležitou vlastnost výpočtu paralelního spojení odporů: celková hodnota bude vždy menší než nejmenší. Pro rezistory platí pro konstantní i střídavý proud. Cívky a kondenzátory mají své vlastní vlastnosti.

Síla a napětí proudu

Při výpočtu rovnoběžky Rezistorová odolnost musíte vědět, jak vypočítat napětí a proud. V tomto případě budeme pomáhat Ohmův zákon definuje vztah mezi odporu, proudu, výkonu a napětí.

Vycházíme z první formulace zákona Kirchhoffa, že součet proudů konvergujících v jednom uzlu je nulový. Směr je vybrán ve směru proudu proudu. Vstupní proud z napájecího zdroje se proto může považovat za pozitivní směr pro první uzel. A negativní bude odchozí z každého rezistoru. U druhého uzlu je obrázek opačný. Vycházíme z formulace zákona, že celkový proud je roven součtu proudů procházejících každým paralelně připojeným rezistorem.

Výsledné napětí je určeno druhým zákonem Kirchhoffa. Je to stejné pro každý rezistor a je stejné jako společné. Tato funkce slouží k připojení zásuvek a osvětlení v bytech.

Příklad výpočtu

Jako první příklad uvádíme výpočet odpor při paralelním připojení identické rezistory. Proud, který protéká, bude stejný. Příklad výpočtu odporu je následující:

Tento příklad dokonale ukazuje, že celkový odpor je dvakrát nižší než každý z nich. To odpovídá skutečnosti, že celkový proud je dvakrát vyšší než proud jednoho. A také dokonale koreluje s nárůstem vodivosti na polovinu.

Druhý příklad

Zvažte příklad paralelního připojení tří odporů. Pro výpočet používáme standardní vzorec:

Obdobně jsou vypočítávány obvody s velkým počtem paralelně spojených rezistorů.

Příklad smíšené sloučeniny

Pro smíšené připojení, například níže uvedené, bude výpočet proveden v několika fázích.

Za prvé, mohou být následné prvky podmíněně nahrazeny jediným rezistorem majícím odpor rovnající se součtu obou nahrazených prvků. Dále se předpokládá celkový odpor stejným způsobem jako u předchozího příkladu. Tato metoda je vhodná pro jiné složitější schémata. Po postupném zjednodušení schématu získáte potřebnou hodnotu.

Například pokud připojujete dva paralelní rezistory namísto rezistoru R3, musíte nejprve vypočítat jejich odpor a nahradit je rovnocenným. A pak stejné jako v příkladu výše.

Použití paralelního schématu

Paralelní propojení rezistorů se v mnoha případech uplatňuje. Sériové připojení zvyšuje odpor, avšak pro náš případ se sníží. Například elektrický obvod vyžaduje odpor 5 ohmů, ale jsou zde jen odpory 10 ohmů nebo vyšší. Z prvního příkladu víme, že můžete dosáhnout dvojnásobku nižší hodnoty odporu nastavením dvou identických rezistorů paralelních mezi sebou.

Snížení odporu může být ještě větší, například pokud jsou paralelně propojeny dva páry paralelně připojených rezistorů. Odpor můžete snížit o dva, jestliže rezistory mají stejný odpor. V kombinaci se sériovým připojením získáte libovolnou hodnotu.

Druhým příkladem je použití paralelního připojení pro osvětlení a zásuvky v bytech. Díky takovému spojení napětí na každém prvku nezávisí na jejich počtu a bude stejné.

Další příklad použití paralelní připojení - to je ochranné uzemnění elektrického zařízení. Například pokud se člověk dotýká kovového pouzdra přístroje, který poruší, dostanete paralelní spojení mezi ním a ochranným vodičem. První uzel je místo dotyku a druhý je nulový bod transformátoru. Mezi dirigentem a osobou protéká jiný proud. Hodnota odporu druhého je považována za 1000 ohmů, ačkoli skutečná hodnota je často mnohem větší. Pokud by nedošlo k uzemnění, celý proud proudící v okruhu by prošel člověkem, protože by byl jediným dirigentem.

Paralelní připojení může být použito pro baterie. Napětí zůstává stejné, ale kapacita se zdvojnásobí.

Výsledek

Při propojení odporů paralelně bude napětí na nich stejné a proud se bude rovnat součtu průtoku každého rezistoru. Vodivost se bude rovnat součtu každého z nich. Výsledkem je neobvyklý vzorec pro celkový odpor odporů.

Při výpočtu paralelního připojení odporů je nutné vzít v úvahu, že konečný odpor bude vždy menší než ten nejmenší. To lze také vysvětlit součtem vodivosti odporů. Ty se zvýší přidáním nových prvků a vodivost se sníží.