Paralelné zapojenie elektrických prvkov (vodiče, odpory, kondenzátory, indukčnosti) je takéto spojenie, v ktorom pripojené obvodové prvky majú dva spoločné spojovacie uzly.
Ďalšia definícia: odpory sú paralelne spojené, ak sú pripojené k rovnakému páru uzlov.
Nasledujúci obrázok znázorňuje schému paralelného pripojenia odporov R1, R2, R3, R4. Z diagramu možno vidieť, že všetky tieto štyri odpory majú dva spoločné body (body pripojenia).
V elektrotechnike je akceptované, ale nie prísne požadované, aby vodiče vodorovne a zvislo. Preto možno rovnakú schému zobraziť ako na obrázku nižšie. Toto je tiež paralelné spojenie tých istých odporov.
Pri paralelnom pripojení je vzájomná rovnováha ekvivalentného odporu rovná súčtu vratných vĺn všetkých paralelne prepojených odporov. Ekvivalentná vodivosť sa rovná súčtu všetkých paralelne prepojených vodivostí elektrického obvodu.
Pre vyššie uvedenú schému je možné vypočítať ekvivalentný odpor pomocou vzorca:
V konkrétnom prípade, keď sú paralelne zapojené dva rezistory:
Ekvivalentný odpor obvodu sa určuje podľa vzorca:
V prípade spojenia "n" rovnakého odporu sa môže ekvivalentná odolnosť vypočítať podľa konkrétneho vzorca:
Vzorce na súkromné výpočty vyplývajú zo základného vzorca.
Pri paralelnom pripojení kondenzátorov (kondenzátorov) sa ekvivalentná kapacita rovná súčtu paralelne pripojených kondenzátorov:
S paralelným zapojením indukčností sa ekvivalentná indukčnosť vypočíta rovnakým spôsobom ako ekvivalentný odpor s paralelným pripojením:
Je potrebné venovať pozornosť tomu, že vzájomné indukčnosti sa vo vzorci neberú do úvahy.
Pre časť elektrického obvodu je potrebné nájsť paralelné spojenie odporov, aby ste ich previedli na jeden.
Z diagramu je zrejmé, že len R2 a R4 sú paralelne zapojené. R3 nie je paralelné, pretože na jednom konci je pripojený k E1. R1 - jeden koniec pripojený k R5, nie k uzlu. R5 - na jednom konci pripojený k R1, nie k uzlu. Je tiež možné povedať, že sériové zapojenie odporov R1 a R5 je spojené paralelne s R2 a R4.
Pri paralelnom pripojení odporov je prúd cez každý odpor všeobecne odlišný. Veľkosť prúdu je nepriamo úmerná veľkosti odporu.
Pri paralelnom pripojení je potenciálny rozdiel medzi uzlami, ktoré spájajú prvky obvodu, rovnaký pre všetky prvky.
1. V priemysle vyrobila odolnosť určitých množstiev. Niekedy je potrebné získať hodnotu odporu mimo týchto sérií. K tomu môžete pripojiť niekoľko odporov paralelne. Ekvivalentný odpor bude vždy menší ako najväčšia hodnota odporu.
2. Prúdový delič.
V tejto téme možno citovať veľa príkladov z nášho každodenného života o paralelnom prepojení odporov. Paralelné pripojenie rovnakých odporov je jasným príkladom pripojenia lustra s n-tým číslom svietidiel a rovnakým odporom pre každé svietidlo \\ obr. 1 \\.
Ak predpokladáme, že v lusteri pozostávajúcom z niekoľkých svietidiel s rovnakým odporom, jedna lampa vyhorela a iná sila bola nahradená lampou s inou silou - v tomto prípade bude spojenie lustra vyzerať ako paralelné spojenie s iným odporom.
Aké ďalšie príklady možno citovať z praxe - s paralelným prepojením odporov? Predpokladajme, že ste pripojili tri elektrické spotrebiče pre domácnosť prostredníctvom predlžovacieho kábla vo svojom apartmáne:
Povaha tohto spojenia bude rovnaká paralelný odpor pripojeniarozdielnej veľkosti. To znamená, že pre každý spotrebič má odpor vlastný význam.
Ako už bolo uvedené, výpočty odporu pre paralelné pripojenie sa vykonávajú:
a tiež výpočty odporu pre zmiešané pripojenia odporov sa vykonávajú so sériovými a paralelnými spojeniami pre jeden okruh. Výpočet odporu pre kombinované rezistory, vhodnejšie pre rôzne blokové diagramy:
Pre túto tému výpočty pre zmiešané zlúčeniny nemajú žiadny vzťah.
Predstavte si paralelné spojenie napríklad s troma odpormi \\ f2.2 \\ v rovnakej veľkosti, kde R1 = R2 = R3 = 36 ohmov \\ odpor 95 W žiarovky. Napätie 220 V je pripojené k dvom uzlovým bodom \\ A, B \\. Je potrebné vypočítať celkový odpor všetkých troch žiaroviek.
Na výpočet celkového odporu \\ R total \\, potrebujeme 36 ohmov vydelený počtom odporov. Riešenie je jednoduché, Rtotal = 12 ohmov. To znamená, že vzorec na výpočet týchto výpočtov vyzerá takto:
R celkom = R / n
Predpokladajme, že volíme tri odpory, odpor:
Je potrebné určiť celkový odpor odporov v paralelnom spojení. Pri tomto výpočte používame vzorec:
1 / R celkom = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.
Nahraďte hodnoty vo vzorci:
1 / R celkom = 1/20 + 1/40 + 1/10 = 7/40 = 0,18
získame: Rtotal = 1 / 0.18 = 5.5 Ohm.
Paralelné pripojenie odporov - jeden z dvoch typov elektrických pripojení, keď sú obe svorky jedného odporu pripojené k zodpovedajúcim svorkám iného rezistora alebo odporu. Často alebo paralelne, aby sa vytvorili zložitejšie elektronické obvody.
Paralelné zapojenie je zobrazené na obrázku nižšie. Pri paralelnom pripojení odporov bude napätie na všetkých rezistoroch rovnaké a prúd, ktorý preteká cez ne, bude úmerný ich odporu:
Celkový odpor viacerých paralelne zapojených rezistorov je určený nasledujúcim vzorcom:
Prúd prúdiaci cez jeden rezistor, podľa, možno nájsť pomocou vzorca:
Pri vývoji zariadenia bolo nevyhnutné nainštalovať odpor s odporom 8 ohmov. Ak sa pozrieme na celú nominálnu sériu štandardných hodnôt odporov, uvidíme, že v nej nie je žiaden odpor s impedanciou 8 ohmov.
Cesta z tejto situácie je použitie dvoch paralelne prepojených rezistorov. Ekvivalentná hodnota odporu pre dva paralelne zapojené rezistory sa vypočíta takto:
Táto rovnica ukazuje, že ak R1 je R2, potom odpor R je polovica odporu jedného z dvoch odporov. Keď R = 8 ohmov, R1 a R2 musia teda mať hodnotu 2 × 8 = 16 Ohmov.
Teraz skontrolujeme výpočet celkového odporu dvoch odporov:
Získali sme teda požadovaný odpor 8 ohmov, paralelne zapojiť dva odpory s priemerom 16 ohmov.
Nájdite celkový odpor R troch paralelne pripojených rezistorov:
Celkový odpor R sa vypočíta podľa vzorca:
Táto metóda výpočtu sa môže použiť na výpočet ľubovoľného počtu individuálnych odporov zapojených paralelne.
Jeden dôležitý bod, ktorý si treba pamätať pri výpočte paralelne prepojených rezistorov je, že celkový odpor bude vždy nižší ako hodnota najmenšieho odporu v tejto kombinácii.
Komplexnejšie spojenia odporu je možné vypočítať systematicky zoskupením odporov. Na obrázku nižšie je potrebné vypočítať celkový odpor obvodu pozostávajúci z troch odporov:
Pre jednoduchosť výpočtu najskôr zoskupíme rezistory paralelným a sériovým pripojením.
Rezistory R2 a R3 sú zapojené do série (skupina 2). Na druhej strane sú paralelne prepojené s odporom R1 (skupina 1).
Sériové zapojenie odporov skupiny 2 sa vypočíta ako súčet odporov R2 a R3:
Výsledkom je zjednodušenie obvodu vo forme dvoch paralelných rezistorov. Celkový odpor celého obvodu sa dá vypočítať takto:
Výpočty zložitejších spojení odporov možno vykonať pomocou zákonov Kirchhoff.
Celkový prúd I, ktorý tečie v obvode paralelných rezistorov, sa rovná súčtu jednotlivých prúdov prúdiacich vo všetkých rovnobežných vetvách a prúd v jednej vetve nemusí byť nutne rovnaký ako prúd v susediacich vetvách.
Napriek paralelnému zapojeniu je rovnaké napätie aplikované na každý rezistor. A keďže hodnota odporu v paralelnom obvode môže byť odlišná, potom sa množstvo prúdu pretekajúceho cez každý odpor tiež líši (ako je definované v Ohmovom zákone).
Zvážte to na príklade dvoch paralelne prepojených rezistorov. Prúd, ktorý prúdi cez každý z odporov (I1 a I2), sa bude od seba navzájom líšiť, pretože odpory odporov R1 a R2 nie sú rovnaké.
Vieme však, že prúd, ktorý vstupuje do obvodu v bode "A", musí opustiť okruh v bode "B".
Prvé pravidlo Kirchhoffa hovorí: "Celkový prúd odchádzajúci z obvodu sa rovná prúdu, ktorý vstupuje do obvodu."
Týmto spôsobom môže byť celkový prúd v obvode definovaný ako:
Potom pomocou Ohmovho zákona môžeme vypočítať prúd, ktorý preteká cez každý rezistor:
Prúd prúdiaci v R1 = U ÷ R1 = 12 ÷ 22 kOhm = 0,545 mA
Prúd prúdiaci v R 2 = U ÷ R2 = 12 ÷ 47 kOhm = 0.255 mA
Preto sa celkový prúd bude rovnať:
I = 0,545 mA + 0,255 mA = 0,8 mA
To možno overiť aj pomocou Ohmovho zákona:
I = U ÷ R = 12 V ÷ 15 kΩ = 0,8 mA (rovnaké)
kde 15 kΩ je celkový odpor dvoch paralelne prepojených rezistorov (22 kΩ a 47 kΩ)
A na záver by sme chceli poznamenať, že väčšina moderných rezistorov je označená farebnými pruhmi a jeho účel je možné rozpoznať.
Ak chcete rýchlo vypočítať celkový odpor dvoch alebo viacerých paralelne zapojených rezistorov, môžete použiť nasledujúcu online kalkulačku:
Keď sú dva alebo viac odpory pripojené tak, že obidva kolíky jedného odporu sú pripojené k zodpovedajúcim kolíkom iného rezistora alebo odporov, je povedané, že sú navzájom paralelne spojené. Napätie na každom rezistore vnútri paralelnej kombinácie je rovnaké, ale prúdy, ktoré sa cez ne pretekajú, sa môžu navzájom líšiť v závislosti od odporu každého odporu.
Ekvivalent alebo impedancia paralelnej kombinácie bude vždy nižšia ako minimálna odpor odporu zahrnutého do paralelného zapojenia.
V každom obvode je odpor, ktorý má odpor voči elektrickému prúdu. Rezistory sú dvoch typov: pevné a variabilné. Pri vývoji akéhokoľvek elektrického obvodu a pri opravách elektronických výrobkov je často potrebné používať odpor, ktorý má potrebné hodnotenie.
Napriek tomu, že pre rezistory existujú rôzne hodnoty, môže sa stať, že nebude možné nájsť potrebný, alebo dokonca ani jeden prvok nebude schopný poskytnúť požadovaný indikátor.
Riešením tohto problému môže byť použitie sériového a paralelného pripojenia. Po prečítaní tohto článku sa dozviete o funkciách výpočtu a výberu rôznych hodnôt odporu.
Často pri výrobe akéhokoľvek zariadenia používajúceho rezistory, ktoré sú pripojené v súlade so sériovým obvodom. Účinok používania takejto možnosti montáže sa znižuje na zvýšenie celkového odporu obvodu. Pri tomto variante spojovacích prvkov je odpor, ktorý vytvárajú, vypočítaný ako súčet nominálnych hodnôt. Ak sa zostava dielov vykonáva podľa paralelnej schémy, tu treba vypočítať odporpomocou nižšie uvedených vzorcov.
Schéma paralelného zapojenia je využívaná v situácii, keď úlohou je znížiť celkový odpor a navyše zvýšiť výkon pre skupinu paralelne zapojených prvkov, ktoré by mali byť väčšie, ako keď sú pripojené samostatne.
V prípade navzájom spojených častí pomocou paralelnej schémy na výpočet celkového odporu sa použije tento vzorec:
R (celkový) = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / Rn).
Ak je obvod vytvorený iba na základe dvoch prvkov, potom na určenie celkového menovitého odporu použite nasledujúci vzorec:
R (celkom) = R1 * R2 / R1 + R2.
Pokiaľ ide o rádiové inžinierstvo, pozornosť by sa mala venovať jednému dôležitému pravidlu: ak sú prvky navzájom prepojené v paralelnom okruhu majú rovnaký indikátor, potom na výpočet celkovej nominálnej hodnoty, celková hodnota by mala byť vydelená počtom pripojených uzlov:
Zvláštna pozornosť by sa mala venovať skutočnosti, že konečný indikátor odporu v prípade použitia paralelného schémy zapojenia určite bude menej v porovnaní s nominálnou hodnotou akéhokoľvek prvku pripojeného k obvodu.
Pre väčšiu zrozumiteľnosť môžeme zvážiť nasledujúci príklad: Predpokladajme, že máme tri odpory, ktorých hodnotenie je 100, 150 a 30 Ohmov. Ak použijeme prvý vzorec na určenie celkovej hodnoty, získame nasledovné:
R (celkový) = 1 / (1/100 + 1/150 + 1/30) = 1 / (0,01 + 0,007 + 0,03) = 1 / 0,047 = 21,28 Ohm.
Ak vykonávate jednoduché výpočty, môžete získať nasledovné: pre obvod, ktorý obsahuje tri časti, kde je najmenšia hodnota odporu 30 Ohmov, výsledná hodnota nominálnej hodnoty sa rovná 21,28 Ohmov. Tento indikátor bude nižší ako minimálna menovitá hodnota v reťazci o takmer 30%.
Zvyčajne pre rezistory sa používa paralelné pripojenie, keď existuje úloha na vytvorenie väčšieho odporu. Na jeho riešenie budú potrebné rezistory, ktoré by mali mať rovnaký odpor a silu. Pomocou tejto možnosti celkový výkon môžete určiť nasledovne: výkon jedného prvku sa musí vynásobiť celkovým počtom všetkých odporov, ktoré vytvárajú zapojený obvod v súlade s paralelným obvodom.
Povedzme, že ak použijeme päť rezistorov, ktorých menovitá hodnota je 100 Ohmov a výkon každého z nich je 1 W, ktoré sú vzájomne prepojené v súlade s paralelným obvodom, celkový odpor sa rovná 20 ohmom a výkon je 5 W.
Ak použijete rovnaké odpory, ale pripájate ich v súlade so sériovým obvodom, konečný výkon bude 5 W a celková nominálna hodnota sa bude rovnať 500 ohmom.
Paralelné zapojenie odporov je veľmi náročné z toho dôvodu, že je často potrebné vytvoriť takú nominálnu hodnotu, čo sa nedá dosiahnuť pomocou jednoduchého paralelného spojenia. S týmto postup výpočtu tohto parametra je pomerne zložitýkde je potrebné brať do úvahy rôzne parametre.
Tu dôležitú úlohu zohráva nielen počet prepojených prvkov, ale aj prevádzkové parametre odporov - predovšetkým odpor a výkon. Ak niektorý z pripojených prvkov bude mať nevhodný indikátor, nebude to efektívne riešiť problém vytvorenia požadovaného hodnotenia v okruhu.
Skontrolujte platnosť tu uvedených vzorcov v jednoduchom experimente.
Vezmite dva odpory MLT-2 na 3 a 47 ohmov a zapojte ich do série. Potom merame celkový odpor výsledného obvodu digitálnym multimetrom. Ako vidíme, rovná sa súčtu odporov rezistorov zahrnutých v tomto reťazci.
Meranie celkového odporu so sériovým zapojením
Teraz pripojujeme naše rezistory paralelne a zmerajte ich celkový odpor.
Paralelné meranie odporu
Ako vidíte, výsledný odpor (2,9 ohmov) je menší ako najmenší (3 ohmy), ktorý vstupuje do reťazca. Výsledkom je ďalšie známe pravidlo, ktoré možno uplatniť v praxi:
Pri paralelnom pripojení odporov bude celkový odpor obvodu menší než najmenší odpor zahrnutý v tomto obvode.
Po prvé, nutne ich menovitý výkon sa berie do úvahy. Napríklad musíme vyzdvihnúť náhradný odpor pre 100 ohmov a napájania 1 W, Vezmite dva odpory s 50 ohmmi a zapojte ich do série. Aký je rozptýlený výkon pre tieto dva odpory?
Pretože rovnaký jednosmerný prúd preteká rezistormi pripojenými na sériu (predpokladajme 0,1 A), a odpor každého z nich je 50 ohmov, potom musí byť minimálny rozptýlený výkon každej z nich 0,5 W, V dôsledku toho sa každá z nich bude vystupovať 0,5 W napájanie. Celkovo to bude rovnaké 1 W.
Tento príklad je pomerne hrubý. Preto, ak máte pochybnosti, stojí za to prijať rezistory s mocou.
Prečítajte si viac o rozptyle účinku odporu.
Po druhé, pripojenie by malo používať rovnaký typ odporov, napríklad série MLT. Samozrejme, nie je nič zlého pri prijímaní iných. Toto je len odporúčanie.
