Problemele circuitelor paralele pot fi rezolvate cu ușurință dacă înțelegeți formulele de bază și principiile circuitelor paralele. Dacă 2 sau mai multe obstacole sunt conectate unele lângă altele, curentul electric poate „alege” o cale (la fel ca o mașină tinde să schimbe banda și să circule cot la cot dacă un drum cu o bandă se desparte în 2 benzi). După ce ați studiat acest articol, veți putea calcula valoarea tensiunii, curentului și rezistenței pentru 2 sau mai multe rezistențe conectate în paralel.
Formula de bază
- Formula de rezistență totală RT circuit paralel: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Valoarea tensiunii electrice în fiecare ramură a unui circuit paralel este întotdeauna aceeași: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Valoarea curentului electric total IT = Eu1 + Eu2 + Eu3 + …
- Formula Legii lui Ohm: V = IR
Etapa
Partea 1 din 3: Înțelegerea circuitelor paralele
Pasul 1. Identificați circuite paralele
Un circuit paralel are 2 sau mai multe ramuri, toate care provin din punctul A și merg în punctul B. Un singur flux de electroni se împarte în mai multe ramuri și apoi se reunește. Majoritatea problemelor de circuit paralel cer valoarea tensiunii totale, a rezistenței sau a curentului electric din circuit (de la punctul A la punctul B).
Componentele care sunt „asamblate în paralel” sunt situate fiecare pe o ramură separată
Pasul 2. Înțelegeți rezistența și curentul electric în circuite paralele
Imaginați-vă o autostradă care are mai multe benzi și cabine de taxare în fiecare bandă încetinind traficul vehiculelor. Crearea unei noi benzi asigură o bandă suplimentară pentru mașini, astfel încât traficul să circule mai ușor, chiar dacă pe noua bandă este construită și o cabină de taxare. Deci, la fel ca într-un circuit paralel, adăugarea unei noi ramuri oferă o nouă cale pentru curentul electric. Indiferent de cantitatea de rezistență din noua ramură, rezistența totală scade și amperajul total crește.
Pasul 3. Adăugați amperajul fiecărei ramuri pentru a găsi amperajul total
Dacă amperajul din fiecare ramură este cunoscut, doar adăugați-l pentru a obține amperajul total. Curentul electric total este cantitatea de curent electric care curge prin circuit după ce toate ramificațiile sunt din nou împreună. Formula curentului electric total: IT = Eu1 + Eu2 + Eu3 + …
Pasul 4. Calculați valoarea totală a rezistenței
Pentru a afla valoarea rezistenței totale RT circuit paralel, utilizați ecuația 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Fiecare R din partea dreaptă a ecuației reprezintă valoarea rezistenței într-o ramură a unui circuit paralel.
- Exemplu: un circuit are 2 rezistențe conectate în paralel, fiecare cu o valoare de 4Ω. 1/RT = 1/ 4Ω + 1/ 4Ω → 1/RT = 1/ 2Ω → RT = 2Ω. Cu alte cuvinte, 2 ramuri care au aceeași rezistență sunt de două ori mai ușor de parcurs decât o ramură singură.
- Dacă o ramură nu are rezistență (0Ω), tot curentul electric va trece prin acea ramură, astfel încât valoarea rezistenței totale = 0.
Pasul 5. Înțelegeți ce este tensiunea
Tensiunea este diferența de potențial electric între 2 puncte. Deoarece compară 2 puncte în loc să măsoare calea debitului, valoarea tensiunii rămâne aceeași în orice ramură. VT = V1 = V2 = V3 = …
Pasul 6. Folosește Legea lui Ohm
Legea lui Ohm descrie relația dintre tensiunea V, curentul I și rezistența R: V = IR. Dacă sunt cunoscute două dintre cele trei valori, utilizați această formulă pentru a găsi a treia valoare.
Asigurați-vă că fiecare valoare provine din aceeași parte a seriei. Pe lângă găsirea valorii într-o ramură (V = I1R1), Legea lui Ohm poate fi, de asemenea, utilizată pentru a calcula valoarea totală a circuitului (V = ITRT).
Partea 2 din 3: Exemple de întrebări
Pasul 1. Realizați un tabel pentru a înregistra numărul
Dacă o problemă de circuit paralel solicită mai multe valori, tabelul vă ajută să organizați informațiile. Următorul este un exemplu de masă de circuite paralele cu 3 ramuri. Ramurile sunt adesea scrise ca R urmate de un număr scris cu mici și ușor în jos.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| Eu | amper | ||||
| R | ohm |
Pasul 2. Completați valorile cunoscute
De exemplu, un circuit paralel folosește o baterie de 12 volți. Acest circuit are 3 ramuri paralele, fiecare cu rezistență de 2Ω, 4Ω și 9Ω. Scrieți în tabel toate valorile cunoscute:
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Pasul 12. | volt | |||
| Eu | amper | ||||
| R | Pasul 2. | Pasul 4. | Pasul 9. | ohm |
Pasul 3. Copiați valorile tensiunii de rețea în fiecare ramură
Amintiți-vă, valoarea tensiunii pe întregul circuit este aceeași cu valoarea tensiunii pe fiecare ramură a unui circuit paralel.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Pasul 12. | Pasul 12. | Pasul 12. | Pasul 12. | volt |
| Eu | amper | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Pasul 4. Folosiți formula Legii lui Ohm pentru a găsi amperajul fiecărei ramuri
Fiecare coloană a tabelului constă din tensiune, curent și rezistență. Adică, o valoare necunoscută poate fi întotdeauna găsită atâta timp cât sunt cunoscute alte două valori din aceeași coloană. Amintiți-vă, formula legii lui Ohm este V = IR. Valoarea necunoscută din exemplul nostru este curentul electric. Deci, formula poate fi schimbată în I = V / R
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Eu | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | amper | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Pasul 5. Calculați curentul electric total
Curentul electric total este ușor de găsit, deoarece este suma curenților fiecărei ramuri.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Eu | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Pasul 6. Calculați rezistența totală
Rezistența totală poate fi calculată în două moduri. Linia valorii rezistenței poate fi utilizată pentru a calcula rezistența totală cu ecuația 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Cu toate acestea, rezistența totală este adesea mai ușor de calculat cu formula Legii lui Ohm care folosește valorile totale V și I totale. Pentru a calcula rezistența, schimbați formula Legii lui Ohm la R = V / I
| R1 | R2 | R3 | Total | Unitate | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Eu | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | amper |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Partea 3 din 3: Variații ale problemei
Pasul 1. Calculați puterea electrică
La fel ca în alte circuite, puterea electrică poate fi calculată prin ecuația P = IV. Dacă puterea din fiecare ramură a fost calculată, puterea totală PT egală cu suma puterii fiecărei ramuri (P1 + P2 + P3 + …).
Pasul 2. Calculați rezistența totală a unui circuit paralel cu două direcții
Dacă un circuit paralel are doar două rezistențe, formula rezistenței totale poate fi simplificată la:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Pasul 3. Calculați rezistența totală dacă valorile tuturor rezistențelor sunt aceleași
Dacă toate rezistențele dintr-un circuit paralel au aceeași valoare, formula rezistenței totale devine mult mai simplă: RT = R1 / N. N este numărul de rezistențe din circuit.
Exemplu: două rezistențe cu valoare egală conectate în paralel asigură rezistența totală a unei rezistențe. Opt bariere cu valoare egală asigură rezistența totală a unei rezistențe
Pasul 4. Calculați curentul electric în ramura circuitului paralel fără a utiliza tensiunea
O ecuație cunoscută sub numele de Legea curentă a lui Kirchhoff permite găsirea valorii amperajului fiecărei ramuri chiar dacă nu se cunoaște tensiunea circuitului. Cu toate acestea, trebuie cunoscute rezistența fiecărei ramuri și curentul total al circuitului.
- Circuit paralel cu 2 rezistențe: I1 = EuTR2 / (R1 + R2)
- Circuit paralel cu mai mult de 2 rezistențe: pentru a calcula I1, găsiți rezistența totală a tuturor rezistențelor, cu excepția lui R1. Utilizați formula rezistenței circuitului paralel. Apoi, utilizați formula de mai sus, cu răspunsul dvs. scris ca R2.
sfaturi
- Dacă lucrați la o problemă de circuit mixt (serie-paralel), calculați mai întâi partea paralelă. Apoi, trebuie doar să calculați partea seriei, ceea ce este mult mai ușor.
- Într-un circuit paralel, tensiunea este aceeași pe toate rezistențele.
- Dacă nu aveți un calculator, rezistența totală în unele circuite poate fi dificil de calculat folosind valoarea R.1, R2, etc. Dacă acesta este cazul, utilizați formula Legii lui Ohm pentru a calcula amperajul fiecărei ramuri.
- Formula Legii lui Ohm poate fi scrisă și E = IR sau V = AR; simboluri diferite, dar sensul este același.
- Rezistența totală este, de asemenea, cunoscută sub numele de „rezistență echivalentă”.
