Težave z vzporednim vezjem je mogoče enostavno rešiti, če razumete osnovne formule in načela vzporednih vezij. Če sta med seboj povezani 2 ali več ovir, lahko električni tok "izbere" pot (tako kot avtomobil nagiba k menjavi voznega pasu in vozi vzporedno, če se 1 -pasovna cesta razcepi na 2). Po preučitvi tega članka boste lahko izračunali vrednost napetosti, toka in upora za 2 ali več uporov, povezanih vzporedno.
Osnovna formula
- Formula skupnega upora RT vzporedno vezje: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Vrednost električne napetosti v vsaki veji vzporednega vezja je vedno enaka: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Vrednost skupnega električnega toka IT = Jaz1 + Jaz2 + Jaz3 + …
- Formula Ohmovega zakona: V = IR
Korak
1. del od 3: Razumevanje vzporednih vezij
Korak 1. Opredelite vzporedna vezja
Vzporedno vezje ima 2 ali več vej, od katerih vse izvirajo iz točke A in gredo v točko B. En sam tok elektronov se razdeli na številne veje in se nato ponovno združi. Večina težav z vzporednim vezjem zahteva vrednost skupne napetosti, upora ali električnega toka v tokokrogu (od točke A do točke B).
Komponente, ki so "vzporedno sestavljene", se nahajajo na ločeni veji
Korak 2. Razumeti upor in električni tok v vzporednih vezjih
Predstavljajte si avtocesto, ki ima na vsakem pasu več pasov in cestninskih postaj, kar upočasnjuje promet vozil. Ustvarjanje novega pasu zagotavlja dodaten pas za avtomobile, tako da promet teče bolj gladko, čeprav je na novem pasu zgrajena tudi cestninska postaja. Tako, tako kot v vzporednem vezju, dodajanje nove veje zagotavlja novo pot za električni tok. Ne glede na količino upora v novi veji se skupni upor zmanjša in skupna amperaža se poveča.
Korak 3. Seštejte jakost vsake veje, da poiščete skupno amperažo
Če je amperaža v vsaki veji znana, jo le seštejte, da dobite skupno amperažo. Skupni električni tok je količina električnega toka, ki teče skozi vezje, potem ko so vse veje spet skupaj. Formula za skupni električni tok: IT = Jaz1 + Jaz2 + Jaz3 + …
Korak 4. Izračunajte skupno vrednost upora
Če želite izvedeti skupno vrednost upora RT vzporedno vezje, uporabite enačbo 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Vsak R na desni strani enačbe predstavlja vrednost upora v 1 veji vzporednega vezja.
- Primer: vezje ima 2 vzporedno priključena upora, vsak z vrednostjo 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Z drugimi besedami, dve veji z enakim uporom je dvakrat lažje prečkati kot samo eno vejo.
- Če ena veja nima upora (0Ω), bo skozi to vejo prešel ves električni tok, tako da je skupna vrednost upora = 0.
Korak 5. Razumeti, kaj je napetost
Napetost je razlika v električnem potencialu med dvema točkama. Ker namesto merjenja poti toka primerja 2 točki, vrednost napetosti ostane enaka v kateri koli veji. VT = V1 = V2 = V3 = …
Korak 6. Uporabite Ohmov zakon
Ohmov zakon opisuje razmerje med napetostjo V, tokom I in uporom R: V = IR. Če sta znani dve od treh vrednosti, po tej formuli poiščite tretjo vrednost.
Prepričajte se, da vsaka vrednost prihaja iz istega dela serije. Poleg iskanja vrednosti v eni veji (V = I1R1), Ohmov zakon se lahko uporabi tudi za izračun skupne vrednosti vezja (V = ITRT).
2. del 3: Vzorčna vprašanja
Korak 1. Naredite tabelo za beleženje štetja
Če težava z vzporednim vezjem zahteva več vrednosti, vam tabela pomaga organizirati informacije. Spodaj je primer tabele vzporednega vezja s 3 vejami. Veje so pogosto zapisane kot R, čemur sledi majhno število in rahlo navzdol.
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| jaz | amper | ||||
| R | ohm |
Korak 2. Vnesite znane vrednosti
Na primer, vzporedno vezje uporablja 12 -voltno baterijo. To vezje ima 3 vzporedne veje, od katerih ima vsaka upor 2Ω, 4Ω in 9Ω. V tabelo zapišite vse znane vrednosti:
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12. korak. | volt | |||
| jaz | amper | ||||
| R | 2. korak. | 4. korak. | 9. korak. | ohm |
Korak 3. Kopirajte vrednosti omrežne napetosti v vsaki veji
Ne pozabite, da je vrednost napetosti v celotnem vezju enaka vrednosti napetosti na vsaki veji vzporednega vezja.
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12. korak. | 12. korak. | 12. korak. | 12. korak. | volt |
| jaz | amper | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Korak 4. S formulo Ohmovega zakona poiščite jakost toka vsake veje
Vsak stolpec tabele je sestavljen iz napetosti, toka in upora. To pomeni, da je neznano vrednost vedno mogoče najti, dokler sta znani dve drugi vrednosti v istem stolpcu. Ne pozabite, da je formula Ohmovega zakona V = IR. Neznana vrednost v našem primeru je električni tok. Tako lahko formulo spremenimo v I = V/R
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jaz | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | amper | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Korak 5. Izračunajte skupni električni tok
Skupni električni tok je enostavno najti, ker je vsota tokov vsake veje.
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jaz | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Korak 6. Izračunajte skupni upor
Skupni upor je mogoče izračunati na dva načina. Vrednost vrednosti upora se lahko uporabi za izračun skupnega upora z enačbo 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Vendar pa je skupni upor pogosto lažje izračunati s formulo Ohmovega zakona, ki uporablja skupne vrednosti V in I. Za izračun upora spremenite formulo Ohmovega zakona v R = V/I
| R1 | R2 | R3 | Skupaj | Enota | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jaz | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
3. del 3: Variacije problemov
Korak 1. Izračunajte električno moč
Tako kot v drugih vezjih lahko električno moč izračunamo z enačbo P = IV. Če je bila moč v vsaki veji izračunana, je skupna moč PT enaka vsoti moči vsake veje (str1 + P2 + P3 + …).
Korak 2. Izračunajte celotno upornost dvotirnega vzporednega vezja
Če ima vzporedno vezje samo dva upora, lahko formulo za skupni upor poenostavimo na:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Korak 3. Izračunajte skupni upor, če so vrednosti vseh uporov enake
Če imajo vsi upori v vzporednem vezju enako vrednost, postane formula za skupni upor veliko enostavnejša: RT = R1 / N. N je število uporov v vezju.
Primer: dva vzporedno povezana upora enake vrednosti zagotavljata skupni upor enega upora. Osem enakih vrednostnih ovir zagotavlja skupni upor enega upora
Korak 4. Izračunajte električni tok v veji vzporednega vezja brez uporabe napetosti
Enačba, znana kot Kirchhoffov trenutni zakon, omogoča iskanje vrednosti jakosti vsake veje, tudi če napetost vezja ni znana. Vendar pa je treba poznati upor vsake veje in skupni tok vezja.
- Vzporedno vezje z 2 uporoma: I1 = JazTR2 / (R1 + R2)
- Vzporedno vezje z več kot 2 uporoma: za izračun I1, poiščite skupni upor vseh uporov razen R1. Uporabite formulo odpornosti vzporednega vezja. Nato uporabite zgornjo formulo, pri čemer bo vaš odgovor zapisan kot R.2.
Nasveti
- Če delate na problemu mešanega vezja (zaporedno vzporedno), najprej izračunajte vzporedni del. Nato morate samo izračunati del serije, kar je veliko lažje.
- V vzporednem vezju je napetost enaka pri vseh uporih.
- Če nimate kalkulatorja, je lahko skupni upor v nekaterih vezjih težko izračunati z vrednostjo R.1, R2itd. V tem primeru uporabite formulo Ohmovega zakona za izračun jakosti toka vsake veje.
- Formulo Ohmovega zakona lahko zapišemo tudi E = IR ali V = AR; različni simboli, vendar je pomen enak.
- Skupni upor je znan tudi kot "enakovreden upor".
