A párhuzamos áramkör problémái könnyen megoldhatók, ha megérti a párhuzamos áramkörök alapvető képleteit és elveit. Ha 2 vagy több akadály csatlakozik egymáshoz, akkor az elektromos áram "választhat" egy utat (mint ahogy egy autó hajlamos sávot váltani és egymás mellett haladni, ha az 1 sávos út 2 sávra szakad). A cikk tanulmányozása után kiszámíthatja a feszültség, az áram és az ellenállás értékét 2 vagy több párhuzamosan csatlakoztatott ellenállás esetén.
Alapképlet
- Teljes ellenállás képlet RT párhuzamos áramkör: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- A párhuzamos áramkör minden ágában az elektromos feszültség értéke mindig azonos: VT = V1 = V2 = V3 = …
- A teljes elektromos áram értéke IT = Én1 + Én2 + Én3 + …
- Ohm -törvény képlet: V = IR
Lépés
Rész 1 /3: A párhuzamos áramkörök megértése
1. lépés. Párhuzamos áramkörök azonosítása
Egy párhuzamos áramkörnek két vagy több ága van, amelyek mindegyike az A pontból származik és a B pontba megy. Egyetlen elektronáram sok ágra oszlik, majd újra csatlakozik. A legtöbb párhuzamos áramkörrel kapcsolatos probléma megkérdezi az áramkörben lévő teljes feszültség, ellenállás vagy elektromos áram értékét (A pontból B pontba).
A „párhuzamosan összeszerelt” alkatrészek mindegyike külön ágon helyezkedik el
2. lépés: Az ellenállás és az elektromos áram megértése párhuzamos áramkörökben
Képzeljünk el egy autópályát, amely több sávot és fizetős fülkéket tartalmaz minden sávon, ami lassítja a járműforgalmat. Az új sáv létrehozása további sávot biztosít az autók számára, hogy a forgalom zökkenőmentesebben haladjon, annak ellenére, hogy az új sávban fizetős fülkét is építettek. Tehát, mint egy párhuzamos áramkörben, egy új ág hozzáadása új utat biztosít az elektromos áram számára. Függetlenül attól, hogy az új ágban mekkora az ellenállás, a teljes ellenállás csökken és a teljes áramerősség nő.
Lépés 3. Összeadva az egyes áramkörök áramerősségét a teljes áramerősség meghatározásához
Ha az egyes áramkörök áramerőssége ismert, csak add össze, hogy megkapd a teljes áramerősséget. A teljes elektromos áram az elektromos áram mennyisége, amely az áramkörön keresztül áramlik, miután az összes ág újra összeállt. A teljes elektromos áram képlete: IT = Én1 + Én2 + Én3 + …
4. lépés. Számítsa ki a teljes ellenállás értékét
Az R teljes ellenállás értékének megállapításáhozT párhuzamos áramkör, használja az egyenletet 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Mindegyik R az egyenlet jobb oldalán jelzi az ellenállás értékét egy párhuzamos áramkör 1 ágában.
- Példa: egy áramkörben 2 ellenállás van párhuzamosan csatlakoztatva, mindegyik 4Ω értékű. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Más szóval, az azonos ellenállású 2 ág kétszer könnyebben haladhat, mint 1 ág.
- Ha az egyik ágnak nincs ellenállása (0Ω), akkor az összes elektromos áram áthalad ezen az ágon, így a teljes ellenállás értéke = 0.
5. lépés. Értse meg, mi a feszültség
A feszültség az elektromos potenciál különbsége 2 pont között. Mivel az áramlási út mérése helyett 2 pontot hasonlít össze, a feszültség értéke minden ágban ugyanaz marad. VT = V1 = V2 = V3 = …
6. lépés. Használja az Ohm -törvényt
Az Ohm -törvény leírja a V feszültség, az I áram és az R ellenállás közötti kapcsolatot: V = IR. Ha a három érték közül kettő ismert, használja ezt a képletet a harmadik érték megkereséséhez.
Győződjön meg arról, hogy minden érték ugyanabból a sorozatból származik. Amellett, hogy megtaláljuk az értéket egy ágban (V = I1R1), Az Ohm -törvény alkalmazható az áramkör teljes értékének kiszámítására is (V = ITRT).
Rész 3 /3: Mintakérdések
1. lépés. Készítsen táblázatot a szám rögzítéséhez
Ha egy párhuzamos áramkörrel kapcsolatos probléma egynél több értéket kér, a táblázat segít az információk rendszerezésében. Az alábbi példa egy 3 ágú párhuzamos áramköri táblázat. Az ágakat gyakran R -ként írják, majd kis számmal és kissé lefelé írják.
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| én | amper | ||||
| R | ohm |
2. lépés. Töltse ki az ismert értékeket
Például egy párhuzamos áramkör 12 voltos akkumulátort használ. Ennek az áramkörnek 3 párhuzamos ága van, mindegyik 2Ω, 4Ω és 9Ω ellenállással. Írja be a táblázatba az összes ismert értéket:
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12. lépés. | volt | |||
| én | amper | ||||
| R | 2. lépés. | 4. lépés. | 9. lépés. | ohm |
3. lépés. Másolja le a hálózati feszültség értékeit minden ágban
Ne feledje, hogy a feszültség értéke az egész áramkörben megegyezik a párhuzamos áramkör minden ágának feszültségével.
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12. lépés. | 12. lépés. | 12. lépés. | 12. lépés. | volt |
| én | amper | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
4. lépés: Az Ohm -törvény képletével keresse meg az egyes áramkörök áramerősségét
A táblázat minden oszlopa feszültséget, áramot és ellenállást tartalmaz. Azaz ismeretlen érték mindig megtalálható, amíg ugyanazon oszlopban két másik érték ismeretes. Ne feledje, az Ohm -törvény formulája V = IR. Példánk ismeretlen értéke az elektromos áram. Tehát a képlet megváltoztatható I = V/R -re
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| én | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | amper | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
5. lépés. Számítsa ki a teljes elektromos áramot
A teljes elektromos áramot könnyű megtalálni, mert az egyes ágak áramának összege.
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| én | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
6. lépés. Számítsa ki a teljes ellenállást
A teljes ellenállást kétféleképpen lehet kiszámítani. Az ellenállás értéksor segítségével kiszámítható a teljes ellenállás az egyenlettel 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. A teljes ellenállást azonban gyakran könnyebb kiszámítani az Ohm -törvény képletével, amely az összes V és I összértéket használja. Az ellenállás kiszámításához módosítsa az Ohm -törvény képletét R = V/I értékre
| R1 | R2 | R3 | Teljes | Mértékegység | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| én | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Rész 3 /3: Probléma variációk
1. lépés. Számítsa ki az elektromos teljesítményt
A többi áramkörhöz hasonlóan az elektromos teljesítmény a P = IV egyenlettel számítható ki. Ha az egyes ágak teljesítményét kiszámítottuk, a P teljes teljesítményT egyenlő az egyes ágak teljesítményének összegével (P.1 + P2 + P3 + …).
2. lépés. Számítsa ki a kétágú párhuzamos áramkör teljes ellenállását
Ha egy párhuzamos áramkörnek csak két ellenállása van, akkor a teljes ellenállás képletét le lehet egyszerűsíteni:
RT = R1R2 / (R.1 + R2)
Lépés 3. Számítsa ki a teljes ellenállást, ha az összes ellenállás értéke azonos
Ha egy párhuzamos áramkörben az összes ellenállás értéke azonos, akkor a teljes ellenállás képlete sokkal egyszerűbbé válik: RT = R1 / N. N az áramkörben lévő ellenállások száma.
Példa: két párhuzamosan csatlakoztatott azonos értékű ellenállás biztosítja az egyik ellenállás teljes ellenállását. Nyolc egyenlő értékű gát biztosítja egy ellenállás teljes ellenállását
4. lépés Számítsa ki az elektromos áramot a párhuzamos áramkör ágában feszültség használata nélkül
A Kirchhoff -törvény szerint ismert egyenlet lehetővé teszi az egyes áramkörök áramerősségének meghatározását akkor is, ha az áramkör feszültsége nem ismert. Azonban ismerni kell az egyes ágak ellenállását és az áramkör teljes áramát.
- Párhuzamos áramkör 2 ellenállással: I1 = ÉnTR2 / (R.1 + R2)
- Párhuzamos áramkör több mint 2 ellenállással: az I számításához1, keresse meg az összes ellenállás teljes ellenállását, kivéve R1. Használja a párhuzamos áramkör ellenállási képletét. Ezután használja a fenti képletet, válaszát R -vel írva2.
Tippek
- Ha vegyes áramkörű (soros-párhuzamos) problémán dolgozik, először számítsa ki a párhuzamos részt. Ezután csak ki kell számolnia a sorozat részét, ami sokkal könnyebb.
- Egy párhuzamos áramkörben a feszültség minden ellenálláson azonos.
- Ha nincs számológépe, egyes áramkörökben a teljes ellenállást nehéz lehet kiszámítani az R. érték használatával1, R2stb. Ebben az esetben használja az Ohm -törvény képletét az egyes áramkörök áramerősségének kiszámításához.
- Az Ohm -törvény képletét is felírhatjuk E = IR vagy V = AR; különböző szimbólumok, de a jelentés ugyanaz.
- A teljes ellenállást "egyenértékű ellenállásnak" is nevezik.
