1. Головна
    2. Фізика
    3. Як обчислити напругу, силу струму і опір в паралельному ланцюзі

Як обчислити напругу, силу струму і опір в паралельному ланцюзі

У паралельному ланцюзі резистори з'єднані таким чином, що електричний струм в ланцюзі ділиться між резисторами і проходить через них одночасно (порівняйте це з автодорогою, яка розділяється на дві паралельні дороги і ділить потік машин на два потоки, що рухаються паралельно один одному). У цій статті ми розповість вам, як обчислити напругу, силу струму і опір в паралельному ланцюзі.

Шпаргалка

  • Формула для обчислення загального опору RT в паралельному ланцюзі: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/r3 + ...
  • Напруга в паралельному ланцюзі однакове на кожному її елементі: VT = V1 = V2 = V3 = ...
  • Формула для обчислення загальної сили струму в паралельному ланцюзі: IT = I1 + I2 + i3 + ...
  • Закон Ома: V = IR

Частина1З 3:
Паралельні ланцюги

  1. Визначення.паралельна ланцюг — це ланцюг, в якій струм тече з точки А В точку в одночасно по декількох елементах ланцюга (тобто потік електронів розбивається на кілька потоків, які на кінцевій ділянці ланцюга знову об'єднуються в єдиний потік). У більшості завдань, в яких присутня паралельна ланцюг, потрібно обчислити напругу, опір і силу струму.
    • Елементи, підключені паралельно, знаходяться на окремих гілках ланцюга.
  2. Сила струму і опір в паралельних ланцюгах.Уявіть собі автостраду з декількома смугами, на кожній з яких встановлено пункт пропуску, що уповільнює рух автомобілів. Побудувавши нову смугу, Ви збільшите швидкість руху (навіть якщо і на цій смузі ви поставите пункт пропуску). Аналогічно з паралельним ланцюгом-додавши нову гілку, ви зменшите загальний опір ланцюга і збільшите силу струму.
  3. Загальна сила струму в паралельному ланцюзі дорівнює сумі сили струму на кожному елементі цього ланцюга. тобто, якщо відома сила струму на кожному резисторі, складіть ці сили струму, щоб знайти загальну силу струму в паралельному ланцюзі: IT = I1 + i2 + i3 + ...
  4. Загальний опір в паралельному ланцюзі. Воно обчислюється за формулою: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ..., де R1, R2 і так далі — Це опір відповідних елементів (резисторів) цього ланцюга.
    • Наприклад, паралельна ланцюг включає два резистори і опір кожного дорівнює 4 Ом.1/RT = 1/4 + 1/4 → 1/rT = 1/2 → RT = 2 Ом. Тобто загальний опір паралельного ланцюга з двома елементами, опору яких рівні, в два рази менше опору кожного резистора.
    • Якщо будь-яка гілка паралельної ланцюга не має опору (0 Ом), то весь струм пройде саме через цю гілку.[1]
  5. Напруга. напруга-це різниця електричних потенціалів між двома точками електричного кола. Так як тут розглядаються дві точки без урахування шляху руху струму по ланцюгу, напруга в паралельному ланцюзі однаково на кожному елементі цього ланцюга, тобто: VT = V1 = V2 = V3 = ...
  6. Обчисліть значення невідомих величин за законом Ома. Закон Ома описує взаємозв'язок між напругою V, силою струмом I і опором R: V = IR. Якщо вам відомі значення двох величин з цієї формули, ви можете знайти значення третьої величини.
    • Ви можете застосувати закон Ома для всього ланцюга (V = iTRT) або для однієї гілки цього ланцюга (V = I1R1).

Частина2З 3:
Приклад ланцюга

  1. Намалюйте таблицю, щоб полегшити вирішення завдання, особливо якщо невідомі значення відразу декількох величин в даній паралельної ланцюга. [2] розглянемо приклад електричного кола з трьома паралельними гілками. Зверніть увагу, що тут під гілками маються на увазі резистори з опорами R1, R2, R3.


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   В
    I   А
    R   Ом
  2. Внесіть в таблицю дані вам значення.наприклад, до електричного кола підключена батарея, напруга якої дорівнює 12 в.ланцюг включає три паралельні гілки з опорами 2 Ом, 4 Ом, 9 Ом.


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   12 В
    I   А
    R   2 4 9 Ом
  3. Заповніть значення напруги для кожного елемента ланцюга.Пам'ятайте, що загальна напруга в паралельному ланцюзі і напруга на кожному резисторі цього ланцюга рівні.


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   12 12 12 12 В
    I   А
    R   2 4 9 Ом
  4. Обчисліть силу струму на кожному резисторі за законом Ома.Так як тепер в кожному стовпці вашої таблиці є значення двох величин, ви з легкістю обчисліть значення третин величини за допомогою закону Ома: V = IR. У нашому прикладі потрібно знайти силу струму, тому перепишіть формулу закону Ома наступним чином: I = V / R


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   12 12 12 12 В
    I        12/2 = 6           12/4 = 3           12/9 = ~1,33      А
    R   2 4 9 Ом
  5. Обчисліть загальну силу струму.Пам'ятайте, що загальна сила струму в паралельному ланцюзі дорівнює сумі сил струму на кожному елементі цього ланцюга.


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   12 12 12 12 В
    I        6           3           1,33      6 + 3 + 1,33 = 10,33 А
    R   2 4 9 Ом
  6. Обчисліть загальний опір.зробіть це одним з двох способів. Або використовуйте формулу 1/RT =1/R1 + 1/R2 + 1/R3, або формулу закону Ома: R = V/I.


    R1 R2 R3 Загальне одиниці виміру
    V   12 12 12 12 В
    I        6           3           1.33      10,33 А
    R   2 4 9 12 / 10,33 = ~1,17 Ом

Частина3З 3:
Додаткові обчислення

  1. Обчисліть потужність струму за формулою: P = IV. Якщо вам дана потужність струму на кожній ділянці ланцюга, то загальна потужність обчислюється за формулою: PT = p1 + p2 + P3 + ....
  2. Обчисліть загальний опір в паралельному ланцюзі, що складається з двох гілок (двох резисторів).
    • RT = R1R2 / (R1 + R2)
  3. Знайдіть загальний опір в паралельному ланцюзі, якщо опір всіх резисторів однаково: RT = R1 / N, де N — кількість резисторів в ланцюзі.[3]
    • Наприклад, якщо в паралельному ланцюзі два резистора з однаковим опором, то загальний опір ланцюга буде вдвічі менше опору одного резистора. Якщо в ланцюзі вісім однакових резисторів, то загальний опір буде у вісім разів менше опору одного резистора.
  4. Обчисліть силу струму на кожному резисторі, якщо напруга невідома.це можна зробити, скориставшись правилом Кірхгофа.[4] вам необхідно обчислити опір кожного резистора і загальну силу струму в ланцюзі.
    • Два резистори в паралельному ланцюзі: I1 = ITR2 / (R1 + R2)
    • Кілька (більше двох) резисторів в паралельному ланцюзі. У цьому випадку для обчислення i1 знайдіть загальний опір всіх резисторів за винятком R1. Для цього скористайтеся формулою для обчислення загального опору в паралельному ланцюзі. Потім використовуйте правило Кірхгофа, замінивши R2 отриманим значенням.

Поради

  • У паралельному ланцюзі напруга однаково на всіх резисторах.
  • Можливо, у вашому підручнику закон Ома представлений наступною формулою: E = IR або V = AR. Тут присутні інші позначення величин, але суть закону Ома не змінюється.
  • Загальний опір часто іменується еквівалентним опором.
  • Якщо у вас немає калькулятора, знайти загальний опір, використовуючи значення R1, R2 і так далі, досить проблематично. Тому скористайтеся законом Ома.
  • Якщо в задачі дана паралельно-послідовна ланцюг, зробіть обчислення для її паралельної ділянки, а потім для отриманої послідовної ланцюга.

Джерела

  1. ↑ Http://www.tpub.com/neets/book1/chapter3/1-34.htm
  2. ↑ Http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-5/simple-parallel-circuits/
  3. ↑ Http://physics.bu.edu/py106/notes/Circuits.html
  4. ↑ Http://wilsonware.com/electronics/kirchhoff.htm

Ще почитати: