Rezistoru paralēlais savienojums kopā ar virkni ir galvenais veids, kā savienot elementus elektriskā ķēdē. Otrajā versijā visi elementi tiek uzstādīti secīgi: viena elementa beigas ir savienotas ar nākamā elementa sākumu. Šādā shēmā strāvas stiprums visiem elementiem ir vienāds, un sprieguma kritums ir atkarīgs no katra elementa pretestības. Seriālajā savienojumā ir divi mezgli. Visu elementu sākumi ir savienoti ar vienu, bet to galus - ar otro. Parasti līdzstrāvai tos var apzīmēt ar plusu un mīnusu, bet maiņstrāvai kā fāzi un nulli. Pateicoties tā īpašībām, to plaši izmanto elektriskās ķēdēs, tostarp tajās, kurām ir jaukts savienojums. Līdzstrāvas un maiņstrāvas rekvizīti ir vienādi.
Kopējās pretestības aprēķins, ja rezistori ir savienoti paralēli
Atšķirībā no virknes savienojuma, kur, lai atrastu kopējo pretestību, pietiek pievienot katra elementa vērtību, paralēlam savienojumam tas pats būs ar vadītspēju. Un tā kā tas ir apgriezti proporcionāls pretestībai, mēs iegūstam formulu, kas parādīta kopā ar ķēdi šādā attēlā:
Jāņem vērā viena svarīga rezistoru paralēlā savienojuma aprēķina iezīme: kopējā vērtība vienmēr būs mazāka par mazāko no tiem. Rezistoriem tas attiecas gan uz līdzstrāvu, gan uz maiņstrāvu. Spolēm un kondensatoriem ir savas īpašības.
Strāva un spriegums
Aprēķinot rezistoru paralēlo pretestību, ir jāzina, kā aprēķināt spriegumu un strāvu. Šajā gadījumā mums palīdzēs Oma likums, kas nosaka attiecības starp pretestību, strāvu un spriegumu.
Pamatojoties uz pirmo Kirhhofa likuma formulējumu, mēs iegūstam, ka vienā mezglā saplūstošo strāvu summa ir vienāda ar nulli. Virziens tiek izvēlēts atbilstoši strāvas plūsmas virzienam. Tādējādi pozitīvo virzienu pirmajam mezglam var uzskatīt par ienākošo strāvu no barošanas avota. Un katra rezistora izeja būs negatīva. Otrajam mezglam attēls ir pretējs. Pamatojoties uz likuma formulējumu, mēs iegūstam, ka kopējā strāva ir vienāda ar to strāvu summu, kas iet caur katru paralēli savienoto rezistoru.
Galīgo spriegumu nosaka otrais Kirhhofa likums. Tas ir vienāds katram rezistoram un ir vienāds ar kopējo. Šo funkciju izmanto, lai savienotu kontaktligzdas un apgaismojumu dzīvokļos.
Aprēķinu piemērs
Kā pirmais piemērs, aprēķināsim pretestību, paralēli pieslēdzot identiskus rezistorus. Caur tiem plūstošā strāva būs vienāda. Pretestības aprēķināšanas piemērs izskatās šādi:
Šis piemērs to skaidri parādaka kopējā pretestība ir divreiz mazāka par katru no tām. Tas atbilst faktam, ka kopējā strāvas stiprums ir divreiz lielāks par vienu. Tas arī labi korelē ar vadītspējas dubultošanu.
Otrais piemērs
Apsveriet piemēru trīs rezistoru paralēlam savienojumam. Lai aprēķinātu, mēs izmantojam standarta formulu:
Līdzīgi tiek aprēķinātas ķēdes ar lielu skaitu paralēli pieslēgtu rezistoru.
Jaukta savienojuma piemērs
Jauktam maisījumam, piemēram, tālāk norādītajam, aprēķins tiks veikts vairākos posmos.
Sākumā seriālos elementus var nosacīti aizstāt ar vienu rezistoru, kura pretestība ir vienāda ar divu nomainīto summu summu. Turklāt kopējo pretestību aplūko tāpat kā iepriekšējā piemērā. Šī metode ir piemērota arī citām sarežģītākām shēmām. Konsekventi vienkāršojot shēmu, jūs varat iegūt vēlamo vērtību.
Piemēram, ja R3 vietā ir pievienoti divi paralēli rezistori, vispirms būs jāaprēķina to pretestība, aizstājot tos ar līdzvērtīgu. Un tad tas pats, kas iepriekš minētajā piemērā.
Paralēlas ķēdes pielietošana
Rezistoru paralēlais savienojums tiek pielietots daudzos gadījumos. Savienošana sērijveidā palielina pretestību, bet mūsu gadījumā tā samazināsies. Piemēram, elektriskā ķēde prasa 5 omi pretestību, bet ir tikai 10 omi un augstāki rezistori. No pirmā piemēra mēs zināmka jūs varat iegūt pusi mazākas pretestības vērtības, ja uzstādāt divus identiskus rezistorus paralēli viens otram.
Jūs varat samazināt pretestību vēl vairāk, piemēram, ja divi paralēli savienoti rezistoru pāri ir savienoti paralēli viens pret otru. Jūs varat samazināt pretestību divas reizes, ja rezistoriem ir vienāda pretestība. Apvienojot ar seriālo savienojumu, var iegūt jebkuru vērtību.
Otrs piemērs ir paralēlā savienojuma izmantošana apgaismojumam un rozetēm dzīvokļos. Pateicoties šim savienojumam, katra elementa spriegums nebūs atkarīgs no to skaita un būs vienāds.
Cits paralēlā savienojuma izmantošanas piemērs ir elektroiekārtu aizsargzemējums. Piemēram, ja cilvēks pieskaras ierīces metāla korpusam, uz kura notiek bojājums, starp to un aizsargvadītāju tiks iegūts paralēls savienojums. Pirmais mezgls būs kontakta vieta, bet otrais - transformatora nulles punkts. Caur vadītāju un cilvēku plūdīs cita strāva. Pēdējā pretestības vērtība tiek pieņemta kā 1000 omi, lai gan reālā vērtība bieži ir daudz lielāka. Ja nebūtu zemes, visa ķēdē plūstošā strāva iet caur cilvēku, jo viņš būtu vienīgais vadītājs.
Paralēlu savienojumu var izmantot arī akumulatoriem. Spriegums paliek nemainīgs, bet to kapacitāte dubultojas.
Rezultāts
Kad rezistori ir savienoti paralēli, spriegums tiem būs vienāds un strāvair vienāds ar caur katru rezistoru plūstošo strāvu summu. Vadītspēja būs vienāda ar katras no tām summu. No tā tiek iegūta neparasta rezistoru kopējās pretestības formula.
Aprēķinot rezistoru paralēlo savienojumu, jāņem vērā, ka gala pretestība vienmēr būs mazāka par mazāko. To var izskaidrot arī ar rezistoru vadītspējas summēšanu. Pēdējais palielināsies, pievienojot jaunus elementus, un attiecīgi samazināsies vadītspēja.
