Parallelle kredsløbsproblemer kan let løses, hvis du forstår de grundlæggende formler og principper for parallelle kredsløb. Hvis 2 eller flere forhindringer er forbundet ved siden af hinanden, kan den elektriske strøm "vælge" en sti (ligesom en bil har en tendens til at skifte vognbane og køre side om side, hvis en 1 -sporet vej deler sig i 2 spor). Efter at have studeret denne artikel vil du være i stand til at beregne værdien af spænding, strøm og modstand for 2 eller flere modstande forbundet parallelt.
Grundlæggende formel
- Total modstandsformel RT parallel kredsløb: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Værdien af den elektriske spænding i hver gren af et parallelt kredsløb er altid den samme: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Værdi af total elektrisk strøm IT = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3 + …
- Ohms lovformel: V = IR
Trin
Del 1 af 3: Forståelse af parallelle kredsløb
Trin 1. Identificer parallelle kredsløb
Et parallelt kredsløb har 2 eller flere grene, som alle stammer fra punkt A og går til punkt B. En enkelt strøm af elektroner deler sig i mange grene og slutter sig derefter igen. De fleste parallelle kredsløbsproblemer spørger værdien af den samlede spænding, modstand eller elektriske strøm i kredsløbet (fra punkt A til punkt B).
Komponenter, der er "samlet parallelt", er hver placeret på en separat gren
Trin 2. Forstå modstand og elektrisk strøm i parallelle kredsløb
Forestil dig en motorvej, der har flere baner og betalingsboder i hver vognbane, der bremser biltrafikken. Oprettelse af en ny vognbane giver en ekstra vognbane til biler, så trafikken flyder mere gnidningsløst, selvom der også er bygget en betalingsboks i den nye vognbane. Så, ligesom i et parallelt kredsløb, tilføjer en ny gren en ny vej for elektrisk strøm. Uanset mængden af modstand i den nye gren falder den samlede modstand, og den samlede strømstyrke stiger.
Trin 3. Tilføj strømstyrken for hver gren for at finde den samlede strømstyrke
Hvis strømstyrken i hver gren er kendt, skal du blot tilføje den for at få den samlede strømstyrke. Den samlede elektriske strøm er mængden af elektrisk strøm, der strømmer gennem kredsløbet, efter at alle grenene er samlet igen. Formlen for total elektrisk strøm: IT = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3 + …
Trin 4. Beregn den samlede modstandsværdi
For at finde ud af den samlede modstandsværdi RT parallelle kredsløb, brug ligningen 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Hver R på højre side af ligningen repræsenterer modstandsværdien i 1 gren af et parallelt kredsløb.
- Eksempel: et kredsløb har 2 modstande forbundet parallelt, hver med en værdi på 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Med andre ord er 2 grene, der har samme modstand, dobbelt så let at krydse end 1 gren alene.
- Hvis en gren ikke har nogen modstand (0Ω), vil al elektrisk strøm passere gennem den gren, så den samlede modstandsværdi = 0.
Trin 5. Forstå, hvad spænding er
Spænding er forskellen i elektrisk potentiale mellem 2 punkter. Da den sammenligner 2 punkter i stedet for at måle strømningsvejen, forbliver spændingsværdien den samme i enhver gren. VT = V1 = V2 = V3 = …
Trin 6. Brug Ohms lov
Ohms lov beskriver forholdet mellem spænding V, strøm I og modstand R: V = IR. Hvis to af de tre værdier kendes, skal du bruge denne formel til at finde den tredje værdi.
Sørg for, at hver værdi kommer fra den samme del af serien. Udover at finde værdien i en gren (V = I1R1), Kan Ohms lov også bruges til at beregne den samlede kredsløbsværdi (V = ITRT).
Del 2 af 3: Prøvespørgsmål
Trin 1. Lav en tabel for at registrere tællingen
Hvis et problem med parallelle kredsløb beder om mere end én værdi, hjælper tabellen dig med at organisere oplysningerne. Følgende er et eksempel på et parallelt kredsløb med 3 grene. Filialer skrives ofte som R efterfulgt af et tal skrevet med små og lidt nedadgående.
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| jeg | ampere | ||||
| R | åh |
Trin 2. Udfyld de kendte værdier
For eksempel bruger et parallelt kredsløb et 12 volt batteri. Dette kredsløb har 3 parallelle grene, hver med modstand på 2Ω, 4Ω og 9Ω. Skriv alle kendte værdier i tabellen:
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Trin 12. | volt | |||
| jeg | ampere | ||||
| R | Trin 2. | Trin 4. | Trin 9. | åh |
Trin 3. Kopier netspændingsværdierne i hver gren
Husk, værdien af spændingen over hele kredsløbet er den samme som værdien af spændingen på tværs af hver gren af et parallelt kredsløb.
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Trin 12. | Trin 12. | Trin 12. | Trin 12. | volt |
| jeg | ampere | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | åh |
Trin 4. Brug formlen Ohms lov til at finde strømstyrken for hver gren
Hver kolonne i tabellen består af spænding, strøm og modstand. Det vil sige, at en ukendt værdi altid kan findes, så længe der kendes to andre værdier i den samme kolonne. Husk, Ohms lovformel er V = IR. Den ukendte værdi i vores eksempel er elektrisk strøm. Så formlen kan ændres til I = V/R
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jeg | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampere | |
| R | 2 | 4 | 9 | åh |
Trin 5. Beregn den samlede elektriske strøm
Den samlede elektriske strøm er let at finde, fordi det er summen af strømmen for hver gren.
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jeg | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | åh |
Trin 6. Beregn den samlede modstand
Den samlede modstand kan beregnes på to måder. Modstandsværdilinjen kan bruges til at beregne den samlede modstand med ligningen 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Den samlede modstand er dog ofte lettere at beregne med Ohms lov -formlen, der bruger de samlede V- og I -værdier. For at beregne modstand ændres Ohms lovformel til R = V/I
| R1 | R2 | R3 | i alt | Enhed | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| jeg | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | åh |
Del 3 af 3: Problemvarianter
Trin 1. Beregn den elektriske effekt
Ligesom i andre kredsløb kan elektrisk effekt beregnes ved ligningen P = IV. Hvis effekten i hver gren er blevet beregnet, vil den samlede effekt PT lig med summen af kraften i hver gren (s1 + S2 + S3 + …).
Trin 2. Beregn den samlede modstand for et todelt parallelt kredsløb
Hvis et parallelt kredsløb kun har to modstande, kan formlen for total modstand forenkles til:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Trin 3. Beregn den samlede modstand, hvis værdierne for alle modstande er de samme
Hvis alle modstande i et parallelt kredsløb har samme værdi, bliver formlen for total modstand meget enklere: RT = R1 / N. N er antallet af modstande i kredsløbet.
Eksempel: to parallelværdige modstande, der er forbundet parallelt, giver en modstands samlede modstand. Otte barrierer med samme værdi giver den samlede modstand af en modstand
Trin 4. Beregn den elektriske strøm i parallelkredsløbsgrenen uden at bruge spænding
En ligning kendt som Kirchhoff's Current Law gør det muligt at finde værdien af strømstyrken for hver gren, selvom kredsløbsspændingen ikke er kendt. Modstanden for hver gren og kredsløbets samlede strøm skal imidlertid være kendt.
- Parallelt kredsløb med 2 modstande: I1 = JegTR2 / (R1 + R2)
- Parallelt kredsløb med mere end 2 modstande: at beregne I1, find den samlede modstand for alle modstandene undtagen R1. Brug den parallelle kredsløbsmodstandsformel. Brug derefter formlen ovenfor med dit svar skrevet som R2.
Tips
- Hvis du arbejder på et blandet kredsløb (serie-parallel) problem, skal du først beregne paralleldelen. Dernæst skal du bare beregne delen af serien, hvilket er meget lettere.
- I et parallelt kredsløb er spændingen den samme på tværs af alle modstande.
- Hvis du ikke har en lommeregner, kan den samlede modstand i nogle kredsløb være vanskelig at beregne ved hjælp af R. -værdien1, R.2, etc. Hvis dette er tilfældet, skal du bruge formlen Ohms lov til at beregne strømstyrken for hver gren.
- Ohms lovformel kan også skrives E = IR eller V = AR; forskellige symboler, men meningen er den samme.
- Total modstand er også kendt som "ækvivalent modstand".
