Jak vypočítat napětí, proud a odpor v paralelním obvodu

Všechny známé typy vodičů mají určité vlastnosti, včetně elektrického odporu. Tato kvalita našla své uplatnění v rezistorech, což jsou obvodové prvky s přesně nastaveným odporem. Umožňují nastavit proud a napětí s vysokou přesností v obvodech. Všechny tyto odpory mají své vlastní individuální kvality. Například výkon při paralelním a sériovém zapojení rezistorů se bude lišit. Proto se v praxi často používají různé výpočetní metody, díky kterým je možné získat přesné výsledky.

Vlastnosti a technické vlastnosti rezistorů

Jak již bylo uvedeno, rezistory v elektrických obvodech a obvodech plní regulační funkci. K tomuto účelu se používá Ohmův zákon, vyjádřený vzorcem: I = U/R. S poklesem odporu tedy dochází ke znatelnému zvýšení proudu. A naopak, čím vyšší odpor, tím nižší proud. Díky této vlastnosti jsou rezistory široce používány v elektrotechnice. Na tomto základě jsou vytvořeny děliče proudu, které se používají v návrzích elektrických zařízení.

Kromě funkce regulace proudu se v obvodech děliče napětí používají odpory. V tomto případě bude Ohmův zákon vypadat trochu jinak: U = I x R. To znamená, že s rostoucím odporem se zvyšuje napětí. Na tomto principu je založena celá činnost zařízení určených k rozdělování napětí. U děličů proudu jsou odpory zapojeny paralelně a u děličů napětí jsou odpory zapojeny sériově.

Ve schématech jsou rezistory zobrazeny ve formě obdélníku o rozměrech 10×4 mm. Pro označení se používá symbol R, který lze doplnit o hodnotu výkonu daného prvku. Pro výkon nad 2 W se označení provádí římskými číslicemi. Odpovídající nápis je umístěn na schématu poblíž ikony rezistoru. Výkon je také zahrnut ve značení na těle prvku. Jednotky odporu jsou ohm (1 ohm), kilohm (1000 ohm) a megaohm (1000000 XNUMX XNUMX ohm). Rozsah rezistorů se pohybuje od zlomků ohmů až po několik stovek megaohmů. Moderní technologie umožňují vyrábět tyto prvky s poměrně přesnými hodnotami odporu.

Viz také:
Princip činnosti termistoru

Důležitým parametrem rezistoru je výchylka odporu. Měří se v procentech nominální hodnoty. Standardní řada odchylek představuje hodnoty ve tvaru: +20, +10, +5, +2, +1 % a tak dále až do hodnoty +0,001%.

Síla rezistoru je velmi důležitá. Každou z nich během provozu prochází elektrický proud, který způsobuje zahřívání. Pokud přípustná hodnota ztrátového výkonu překročí normu, povede to k poruše rezistoru. Je třeba vzít v úvahu, že během procesu ohřevu se odpor prvku mění. Pokud tedy zařízení pracují v širokém teplotním rozsahu, používá se speciální hodnota nazývaná teplotní koeficient odporu.

Pro připojení rezistorů v obvodech se používají tři různé způsoby připojení – paralelní, sériové a smíšené. Každá metoda má individuální vlastnosti, což umožňuje použití těchto prvků pro různé účely.

Napájení v sériovém zapojení

Když jsou odpory zapojeny do série, elektrický proud prochází postupně každým odporem. Aktuální hodnota v libovolném bodě obvodu bude stejná. Tato skutečnost je určena pomocí Ohmova zákona. Pokud sečtete všechny odpory uvedené v diagramu, dostanete následující výsledek: R = 200+100+51+39 = 390 Ohmů.

Vzhledem k tomu, že napětí v obvodu je 100 V, podle Ohmova zákona bude proud I = U/R = 100/390 = 0,256 A. Na základě získaných dat lze vypočítat výkon rezistorů v sériovém zapojení. za použití následujícího vzorce: P = I2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 W.

Stejným způsobem můžete vypočítat výkon každého jednotlivého odporu:

• P₁ = já 2 x R₁ = 0,256 2 x 200 = 13,11 W;
• P₂ = já 2 x R₂ = 0,256 2 x 100 = 6,55 W;
• P₃ = já 2 x R₃ = 0,256 2 x 51 = 3,34 W;
• P₄ = já 2 x R₄ = 0,256 2 x 39 = 2,55 W.

Pokud sečteme přijatý výkon, pak celkové P bude: P = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 W.

Napájení v paralelním zapojení

Při paralelním zapojení jsou všechny začátky rezistorů připojeny k jednomu uzlu obvodu a konce jsou připojeny k jinému. V tomto případě se proud rozvětví a začne protékat každým prvkem. Podle Ohmova zákona bude proud nepřímo úměrný všem připojeným odporům a hodnota napětí na všech rezistorech bude stejná.

Před výpočtem proudu je nutné vypočítat admitanci všech rezistorů pomocí následujícího vzorce:

• 1/R = 1/R₁+ 1 / R₂+ 1 / R₃+ 1 / R₄ = 1/200+1/100+1/51+1/39 = 0,005+0,01+0,0196+0,0256 = 0,06024 1/Ом.
• Protože odpor je veličina nepřímo úměrná vodivosti, bude jeho hodnota: R = 1/0,06024 = 16,6 Ohmů.
• Pomocí hodnoty napětí 100 V vypočítá Ohmův zákon proud: I = U/R = 100 x 0,06024 = 6,024 A.
• Při znalosti síly proudu se výkon paralelně zapojených rezistorů určí takto: P = I 2 x R = 6,024 2 x 16,6 = 602,3 W.
• Síla proudu pro každý rezistor se vypočítá pomocí vzorců: I₁ = U/R₁ = 100/200 = 0,5A; já₂ = U/R₂ = 100/100 = 1A; já₃ = U/R₃ = 100/51 = 1,96A; já₄ = U/R₄ = 100/39 = 2,56A. Použitím těchto odporů jako příkladu lze vidět vzorec, že ​​jak se odpor snižuje, proud se zvyšuje.

Existuje další vzorec, který vám umožňuje vypočítat výkon při paralelním připojení rezistorů: P₁ =U2/R₁ = 100/2 = 200 W; P₂ =U2/R₂ = 100/2 = 100 W; P₃ =U2/R₃ = 100/2 = 51 W; P₄ =U2/R₄ = 100 2/39 = 256,4 W. Sečtením výkonů jednotlivých rezistorů získáte jejich celkový výkon: P = P₁+ P₂+ P₃+ P₄ = 50+100+195,9+256,4 = 602,3 W.

Výkon pro sériové a paralelní zapojení rezistorů se tedy určuje různými způsoby, s jejichž pomocí lze získat nejpřesnější výsledky.

Multimetr: účel, druhy, označení, značení, co lze multimetrem měřit

Jak porozumět Ohmovu zákonu: jednoduché vysvětlení pro figuríny se vzorcem a koncepty

Proud a napětí pro paralelní, sériové a smíšené připojení vodičů

Ohmův zákon pro střídavý proud

Ohmův zákon pro homogenní úsek řetězce – vzorec

Ohmův zákon pro úplné a neúplné elektrické obvody, vzorec a správná definice

wikiHow je wiki, což znamená, že mnoho našich článků je napsáno více autory. Při vytváření tohoto článku pracovalo 24 lidí na jeho úpravách a vylepšení, včetně anonymních.

Počet zobrazení tohoto článku: 211 395.

V paralelním obvodu jsou odpory zapojeny tak, že elektrický proud v obvodu je rozdělen mezi odpory a prochází jimi současně (srovnejte to s dálnicí, která se rozděluje na dvě paralelní silnice a rozděluje tok dopravy na dvě proudy pohybující se vzájemně paralelně). V tomto článku vám řekneme, jak vypočítat napětí, proud a odpor v paralelním obvodu.

• Vzorec pro výpočet celkového odporu R_T v paralelním obvodu: 1 /_RT = 1 /_R1 + 1 /_R2 + 1 /_R3 +.
• Napětí v paralelním obvodu je na každém z jeho prvků stejné: V_T = V₁ = V₂ = V₃ =.
• Vzorec pro výpočet celkového proudu v paralelním obvodu: I_T = I₁ + I₂ + I₃ +.
• Ohmův zákon: V = IR

Paralelní obvody

• Paralelně zapojené prvky jsou umístěny na samostatných větvích obvodu.

Síla proudu a odpor v paralelních obvodech. Představte si dálnici s několika jízdními pruhy, z nichž každý má kontrolní bod, který zpomaluje provoz. Vybudováním nového pruhu zvýšíte rychlost provozu (i když na tomto pruhu zřídíte kontrolní stanoviště). Podobně u paralelního obvodu – přidáním nové větve snížíte celkový odpor obvodu a zvýšíte proud.

Celkový proud v paralelním obvodu se rovná součtu proudu na každém prvku tohoto obvodu. To znamená, že pokud je známý proud v každém rezistoru, sečtením těchto proudů zjistíte celkový proud v paralelním obvodu: I_T = I₁ + I₂ + I₃ +.

• Například paralelní obvod obsahuje dva odpory a každý má odpor 4 ohmy. 1/_RT = 1 /4 + 1 /4 → 1 /_RT = 1/2 → R_T = 2 Ohmy. To znamená, že celkový odpor paralelního obvodu se dvěma prvky, jejichž odpory jsou stejné, je polovina odporu každého odporu.
• Pokud některá větev paralelního obvodu nemá žádný odpor (0 Ohm), pak veškerý proud bude procházet touto větví. [1] X Zdroj informací

Napětí. Napětí je rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body v elektrickém obvodu. Protože jsou zde uvažovány dva body, aniž by se brala v úvahu dráha pohybu proudu podél obvodu, je napětí v paralelním obvodu stejné na každém prvku tohoto obvodu, to znamená: V_T = V₁ = V₂ = V₃ =.

• Ohmův zákon můžete aplikovat na celý obvod (V = I_TR_T) nebo pro jednu větev tohoto řetězce (V = I₁R₁).