Электрлік элементтердің параллель қосылуы (өткізгіштер, кедергілер, конденсаторлар, индуктивтіліктер) - бұл қосылыс тізбегінің элементтері екі жалпы байланыс түйініне ие болатын байланыс.
Тағы бір анықтама: кедергілер бірдей жұп түйіндерге қосылған жағдайда параллель қосылған.
Төмендегі суретте R1, R2, R3, R4 кедергілерінің параллель қосылым схемасы көрсетілген. Диаграммадан осы төрт резистенттің барлығы екі жалпы нүктеге (байланыс нүктелері) ие екендігін көруге болады.
Электротехникада сымдарды көлденең және тігінен салу үшін, бірақ қатаң талап етілмейді. Сондықтан, төмендегі суреттегідей, сол схеманы бейнелеуге болады. Бұл бірдей кедергілерді қатарлас байланыстырады.
Параллельді қосылым кезінде, баламалы кедергісі бар кері байланыс барлық параллельді қосылыстардың өзара әрекеттесуінің қосындысына тең. Баламалы өткізгіштігі электр тізбегінің барлық параллельді электр өткізгіштерінің қосындысына тең.
Жоғарыда көрсетілген схема бойынша балама кедергі формуламен есептелуі мүмкін:
Нақты жағдайда екі резистор параллель қосылғанда:
Баламалы тізбектің кедергісі формула бойынша анықталады:
Бірдей қарсылықтың «n» қосылымы кезінде, балама қарсылық мына формула бойынша есептелуі мүмкін:
Жеке есептелетін формулалар негізгі формуладан туындайды.
Конденсаторларды (конденсаторларды) параллель қосқанда, баламалы сыйымдылық параллель қосылған конденсаторлар сомасына тең:
Индуктивтерді параллель байланыстыру кезінде баламалы индуктивтілік қатарлас параллель байланысы бар балама кедергі сияқты есептеледі:
Формулада өзара индуктивтіліктер ескерілмегеніне назар аудару қажет.
Электр тізбегінің учаскесі үшін оларды бірге айырбастауға кедергілерді параллель байланыстыру қажет.
Диаграммада R2 және R4 тек параллельді жалғанғаны анық. R3 параллель емес, себебі бір жағынан ол E1-ге қосылды. R1 - түйінге емес, R5-ке қосылған бір ұшын. R5 - түйінге емес, R1-ке қосылған бір соңында. Сондай-ақ, R1 және R5 кедергілерінің сериялы қосылуы R2 және R4 параллельдерімен байланысқан деп айтуға болады.
Қарсылықтардың параллель байланысы кезінде, әр кедергі арқылы ток әр түрлі болады. Ақаулықтың шамасы кедергі шамасына кері пропорционалды.
Параллельді қосылым кезінде тізбектің элементтерін қосатын түйіндер арасындағы ықтимал айырмашылық барлық элементтер үшін бірдей.
1. Өнеркәсіпте, белгілі бір мөлшерде өндірілген қарсылық. Кейде осы сериядан тыс қарсылықты алу керек. Мұны істеу үшін сіз бірнеше қатарластықты параллель байланыстыра аласыз. Баламалы кедергі әрқашан ең үлкен кедергі мәнінен аз болады.
2. Ағымдағы бөлгіш.
Бұл тақырыпта қарсылықтардың параллельді байланысы туралы күнделікті өміріміздің көптеген мысалдарын келтіруге болады. Бірдей кедергілерді параллель байланысы - шамдармен n-ші шамдармен және әр шамға бірдей қарсылықпен қосылуға арналған жарқын мысал.
Егер біз бірдей қарсылықпен бірнеше шамнан тұратын боулингке түсетін болсақ, бір шырша өртеніп кетті және басқа қуат басқа қуат шамымен алмастырылды - бұл жағдайда шамды қосу түрлі қарсылықпен қатарлас байланысқа ұқсайды.
Қандай басқа мысалдарды практикадан - қарсылықтарды параллель байланыстыру арқылы келтіруге болады? Сіз өзіңіздің пәтеріңізде ұзартқыш сым арқылы үш тұрмыстық электр аспаптарын қосқан боларсыз делік:
Қосылымның сипаты келесідей болады параллель қосылым кедергісіөлшемі әртүрлі. Яғни, әрбір құрылғы үшін қарсылық өзіндік мағынасы бар.
Жоғарыда айтылғандай параллель қосылым үшін қарсылық есептеледі:
сондай-ақ, резисторлардың аралас қосылыстары үшін қарсылықты есептеу бір тізбекті \\ және қатарлас параллель қосылыстармен жүзеге асырылады. Аралас резистор қосылыстары үшін қарсылықты есептеу, түрлі блок диаграммалары үшін қолайлы:
Бұл тақырып бойынша аралас қосылыстар үшін есептеулер ешқандай қатысы жоқ.
Параллель байланыс, мысалы, 300 В шамасына тең, бұл кезде R1 = R2 = R3 = 36 Ом / 95 Вт қыздыру шамына қарсылық. 220 В кернеуі екі түйін нүктесіне \\ A, B \\ қосылды Барлық үш шамның жалпы қарсылығын есептеу қажет.
Толық қарсылықты есептеу үшін \\ R total, 36 ohm кедергісі санына бөлінеді. Ерітінді қарапайым, Rtotal = 12 Ом. Яғни есептеуді есептеу формуласы келесідей:
R жалпы саны = R / n
Мысалы, біз үш резисторды таңдап аламыз:
Резистентердің параллель қосылымында жалпы қарсылығын анықтау қажет. Бұл есептеу үшін формуланы пайдаланамыз:
1 / R жалпы = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.
Формулада мәндерді ауыстырыңыз:
1 / R жиынтығы = 1/20 + 1/40 + 1/10 = 7/40 = 0.18
біз аламыз: Rtotal = 1 / 0.18 = 5.5 Ом.
Резисторларды параллель байланысы - бір резистордың екеуі де басқа резистордың немесе резисторлардың тиісті терминалдарына жалғанған кезде, электр қосылымдарының екі түрінің біреуі. Күрделі электрондық тізбектерді жасау үшін жиі немесе параллель.
Параллельді электр схемасы төмендегі суретте көрсетілген. Резисторларды параллель байланыстыру кезінде барлық резисторлардағы кернеу бірдей болады, және олар арқылы өтетін ток кедергісі пропорционалды болады:
Параллельде бірнеше резисторлардың толық кедергісі келесі формула бойынша анықталады:
Бір резистор арқылы ағатын ток, формула бойынша табылуы мүмкін:
Құрылғыны дамыған кезде 8 Ом кедергісі бар резисторды орнату қажет болды. Егер біз барлық резисторлардың стандартты мәндерін қарап шығатын болсақ, онда 8 Ом кедергісі бар резистор жоқ екенін көреміз.
Бұл жағдайдан шығатын екі параллельді резисторды қолдану керек. Параллельде қосылған екі резистор үшін баламалы кедергісі төмендегідей есептеледі:
Бұл теңдеу көрсеткендей, егер R1 R2 болса, онда қарсылық R - екі резистордың бірінің қарсыласуының жартысы. R = 8 Ом болғанда, R1 және R2 2 × 8 = 16 Ом мәніне ие болуы керек.
Енді екі резистордың жалпы қарсылығын есептеу арқылы тексереміз:
Осылайша, біз әрқайсысы 16 Ом болатын параллель екі резисторды қосатын 8 Ом қажетті қарсылықты алдық.
Резистентті үш параллельді резистордың жалпы кедергісін табыңыз:
Р кедергісі R формуласы бойынша есептеледі:
Есептеудің осы әдісі қатарласқа қосылған жеке кедергілердің кез-келген санын есептеу үшін пайдаланылуы мүмкін.
Параллельді байланыстырылған резисторларды есептеу кезінде есте сақтаудың маңызды бір элементі мынада, бұл жалпы кедергі әрдайым осы комбинациядағы ең аз қарсылықтың шамасынан аз болады.
Жүйелі түрде резисторларды топтау арқылы күрделі резисторлық қосылыстарды есептеуге болады. Төмендегі суретте үш резистордан тұратын тізбектің жалпы қарсылығын есептеу қажет:
Есептеу жеңілдету үшін алдымен резисторларды қатарлас және қатарлы қосылым арқылы топтастырамыз.
Резисторлар R2 және R3 біріктіріледі сериясы (2 топ). Олар, өз кезегінде, R1 кедергісімен параллельді қосылады (1-топ).
2-топтағы резисторлардың сериялық қосылуы R2 және R3 кедергілерінің сомасы ретінде есептеледі:
Нәтижесінде біз параллель резисторлар түріндегі тізбекті жеңілдетеміз. Енді барлық тізбектің толық қарсылығын келесідей есептеуге болады:
Резисторлардың күрделі қосылымдарын есептеу Кирхгоф заңдары бойынша жүзеге асырылуы мүмкін.
Параллель резисторлар тізбегіндегі ағымдық ток барлық параллель тармақтарда ағып жатқан жеке ағымдардың сомасына тең және бір тармақтағы ток көзі көрші тармақтардағы токқа тең болуы міндетті емес.
Параллельді байланысқа қарамастан, әр кернеу әр резисторға қолданылады. Параллель тізбектегі қарсыласу мәні әртүрлі болуы мүмкін болғандықтан, әрбір резистор арқылы ағып жатқан ток (Ohm заңымен анықталған) әр түрлі болады.
Мұны параллельді екі резистордың мысалында қарастырайық. Резисторлардың әрқайсысында ағып жатқан ток (I1 және I2) бір-бірінен ерекшеленеді, өйткені R1 және R2 резисторларының кедергісі тең емес.
Дегенмен, біз «А» тармағындағы тізбеге кіретін ток «В» нүктесінде тізбектен шығу керек екенін білеміз.
Кирхгофтің бірінші ережесі былай дейді: «Электр тізбегінің жалпы ағымы ағымдағы тізбеге кіреді.»
Осылайша тізбектегі толқын ағымы келесідей анықталуы мүмкін:
Ом заңын қолданып, әр резистор арқылы ағып жатқан ағымды есептей аламыз:
R1 = U ÷ R1 = 12 ÷ 22 кОм = 0,545 мА ағымы ағып жатыр
R 2 = U ÷ R2 = 12 ÷ 47 кОм = 0,255 мА ағымы ағып жатыр
Осылайша, жалпы ток тең:
I = 0,545 мА + 0,255 мА = 0,8 мА
Бұл Ом заңы арқылы да тексерілуі мүмкін:
I = U ÷ R = 12 V ÷ 15 кОм = 0.8 мА (бірдей)
мұнда 15 кОм екі параллель қосылыстың резисторларына (22 кОм және 47 кОм)
Қорытындылай келе, қазіргі заманғы резисторлардың көпшілігі түсті жолақтармен белгіленіп, оның мақсаты танылуы мүмкін екендігін атап өткіміз келеді.
Параллель қосылған екі немесе одан да көп резистордың жалпы қарсылығын жылдам есептеу үшін келесі онлайн-калькуляторды пайдалануға болады:
Екі немесе одан да көп резисторлар бір резистордың екі түйіспесі басқа резистордың немесе резистордың сәйкес түйрелеріне жалғанған жағдайда, олардың бір-бірімен параллель қосылған деп саналады. Параллель комбинациядағы әрбір резистордағы кернеу бірдей, бірақ олардан келетін ағымдар әр қарсылықтың кедергісіне байланысты бір-бірінен өзгеше болуы мүмкін.
Параллель комбинацияның эквиваленті немесе кедергісі әрқашан параллель қосылымға қосылған резистордың минималды кедергісінен төмен болады.
Әр тізбекте электр тогына кедергісі бар резистор бар. Резисторлар екі түрге бөлінеді: тұрақты және айнымалы. Кез-келген электр тізбегін және электрондық өнімдерді жөндеу кезінде қажет рейтингісі бар резисторды пайдалану қажет.
Қарамастан, бұл резисторлар үшін түрлі мәндер бар, мүмкін біреуін табу мүмкін емес немесе тіпті бір элемент қажетті индикаторды қамтамасыз ете алмайды.
Бұл проблеманы шешу сериялық және параллель қосылыстарды пайдалану болып табылады. Осы мақаланы оқығаннан кейін әр түрлі қарсылық мәндерін есептеу және таңдау ерекшеліктері туралы білесіз.
Жиі сериялық схемаға сәйкес қосылған резисторларды қолданатын кез-келген құрылғыны дайындау кезінде. Осындай құрастыру опциясын қолдану әсері тізбектің жалпы қарсыласуының жоғарылауына дейін азаяды. Қосылатын элементтердің осы нұсқасы үшін олар жасаған қарсылық номиналды мәндердің жиынтығы ретінде есептеледі. Бөлшектерді монтаждау параллель схемаға сәйкес орындалса, мұнда қарсылықты есептеу керекТөмендегі формулаларды қолданыңыз.
Параллель қосылыс схемасы жалпы қарсылықты азайту міндеті болып табылады, сонымен қатар, параллель қосылған элементтер тобына арналған қуатты арттырады, олар бөлек байланысты болғаннан үлкен болуы тиіс.
Бөлшектер бір-біріне қосылса, жалпы қарсыласуды есептеу үшін параллель сұлбаны пайдаланған кезде келесі формула қолданылады:
R (жалпы) = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / Rn).
Сонымен қатар, тізбек тек екі элементтің негізінде құрылса, онда жалпы номиналды қарсылықты анықтау үшін келесі формуланы пайдаланыңыз:
R (жалпы) = R1 * R2 / R1 + R2.
Радиотехника болсақ, бір маңызды ережеге назар аударған жөн: егер элементтер параллель тізбекте бір-бірімен байланысқан болса бірдей көрсеткішке ие, содан кейін жалпы номиналды мәнді есептеу үшін, жалпы мән қосылатын түйіндер санына бөлінуі керек:
Параллельді электр схемасын қолданған жағдайда қарсылықтың соңғы индикаторы ерекше назар аудару қажет аз болуына сенімді болыңыз схемаға қосылған кез-келген элементтің атаулы құнымен салыстырғанда.
Айқынырақ болу үшін төмендегі мысалды қарастырайық: біздің үш қарсыласымыз бар, олардың бағалары тиісінше 100, 150 және 30 Ом. Егер жалпы мәнді анықтау үшін бірінші формуланы пайдаланатын болсақ, төмендегілерді аламыз:
R (жалпы) = 1 / (1/100 + 1/150 + 1/30) = 1 / (0,01 + 0,007 + 0,03) = 1 / 0,047 = 21,28 Ом.
Егер қарапайым есептеулер жасасаңыз, төмендегілерді алуға болады: ең төмен қарсылық мәні 30 Ом болатын үш бөліктен тұратын тізбек үшін, номиналды нәтиже мәні 21,28 Ом-қа тең болады. Бұл көрсеткіш тізбектегі ең аз номиналды мәннен шамамен 30% -ға аз болады.
Әдетте, резисторларға параллель байланысы үлкен күштің кедергісін жасау міндеті болғанда қолданылады. Оны шешу үшін резисторлар талап етіледі, олар бірдей қарсылық пен қуатқа ие болуы керек. Бұл опциямен толық қуатты келесідей анықтауға болады: бір элементтің қуаты параллель тізбеге сәйкес бір-бірімен байланысқан тізбекті құрайтын барлық резисторлардың жалпы санына көбейтілген болуы керек.
Айталық, номиналды мәні 100 Ом болатын бес реакторды пайдаланамыз және әрқайсысының қуаты параллель тізбеге сәйкес бір-бірімен байланыстырылған 1 Вт болса, онда жалпы қарсылық 20 Ом-қа тең болады, қуаты 5 Вт болады.
Егер сіз бірдей резисторларға ие болсаңыз, бірақ оларды тізбекті тізбеге сәйкес қоссаңыз, онда соңғы қуат 5 Вт болады, ал жалпы номинал 500 Ом-ге тең болады.
Резисторларды параллельді сымдау өте қарапайым параллель байланыспен қол жеткізе алмайтын осындай номиналды мәнді жасау міндеті жиі талап етіледі. Сонымен бірге бұл параметрді есептеу тәртібі өте күрделіонда әртүрлі параметрлерді ескеру қажет.
Мұнда маңызды рөл тек қосылған элементтер санына ғана емес, сондай-ақ резисторлардың жұмыс параметрлерін - бірінші кезекте қарсыласу мен қуатпен қамтамасыз етіледі. Егер қосылған элементтердің біреуі дұрыс емес көрсеткіш болса, онда бұл схемада қажетті рейтинг құру мәселесін тиімді шеше алмайды.
Мұнда көрсетілген қарапайым эксперименттегі формулалардың жарамдылығын тексеріңіз.
Екі резисторды алыңыз МЛТ-2 қосу 3 және 47 ом оларды серияға қосыңыз. Содан кейін алынған схеманың толық қарсылығын сандық мультиметрмен өлшейміз. Көріп отырғанымыздай, бұл тізбектегі резисторлардың кедергісі тең.
Сериялы қосылыммен жалпы қарсылықты өлшеу
Енді біз резисторларымызды параллельдермен байланыстырамыз және олардың жалпы қарсылығын өлшейміз.
Параллель қарсылықты өлшеу
Көріп отырғаныңыздай, нәтижесінде алынған қарсылық (2,9 Ом) тізбеге кіретін ең аз (3 Ом) аз. Бұл практикада қолданылуы мүмкін басқа белгілі ережеге әкеледі:
Резисторларды параллель байланыстыру кезінде тізбектің жалпы қарсылығы осы тізбеге кіретін ең аз кедергіден аз болады.
Біріншіден, міндетті түрде олардың номиналды қуаты ескеріледі. Мысалы, ауыстыру резисторын алу керек 100 ом және қуат 1 Вт. Әрқайсысы 50 омнан екі резисторды алып, оларды серияға қосыңыз. Бұл екі резистордың диссипациялық күші қандай?
Өйткені бірдей тікелей ток сериялы байланысты резисторлар арқылы өтеді (Мысалы 0,1 А), және олардың әрқайсысының қарсылығы 50 ом, онда олардың әрқайсысының диссипациялық күші кем дегенде болуы керек 0,5 Вт. Нәтижесінде олардың әрқайсысы ерекшеленеді 0,5 Вт қуат. Шындығында, бұл бірдей болады 1 Вт.
Бұл мысал өте өрескел. Сондықтан, күмән тудыратын болса, күшіне қарсы күштерді қабылдау керек.
Резистордың қуат диссипациясы туралы оқыңыз.
Екіншіден, қосылымда бірдей типтегі резисторлар қолданылуы керек, мысалы, MLT сериясы. Әрине, әр түрлі нәрселерді қабылдау дұрыс емес. Бұл тек ұсыныс.
