Parallelle kretsproblemer kan løses enkelt hvis du forstår de grunnleggende formlene og prinsippene for parallelle kretser. Hvis to eller flere hindringer er koblet ved siden av hverandre, kan den elektriske strømmen "velge" en bane (akkurat som en bil har en tendens til å bytte kjørefelt og kjøre side om side hvis en 1 -felts vei deler seg i 2 baner). Etter å ha studert denne artikkelen, vil du kunne beregne verdien av spenning, strøm og motstand for 2 eller flere motstander koblet parallelt.
Grunnleggende formel
- Total motstandsformel RT parallell krets: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Verdien av den elektriske spenningen i hver gren av en parallell krets er alltid den samme: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Verdien av total elektrisk strøm IT = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3 + …
- Ohms lovformel: V = IR
Steg
Del 1 av 3: Forstå parallelle kretser
Trinn 1. Identifiser parallelle kretser
En parallell krets har 2 eller flere grener som alle stammer fra punkt A og går til punkt B. En enkelt strøm av elektroner deler seg i mange grener og blir deretter igjen. De fleste parallelle kretsproblemer spør verdien av total spenning, motstand eller elektrisk strøm i kretsen (fra punkt A til punkt B).
Komponenter som er "montert parallelt" er plassert på hver sin gren
Trinn 2. Forstå motstand og elektrisk strøm i parallelle kretser
Tenk deg en motorvei som har flere kjørefelt og bomstasjoner i hvert kjørefelt som reduserer biltrafikken. Å lage et nytt kjørefelt gir et ekstra kjørefelt for biler slik at trafikken flyter jevnere selv om det også er bygget en bomstasjon i det nye kjørefeltet. Så, akkurat som i en parallell krets, gir det å legge til en ny gren en ny vei for elektrisk strøm. Uavhengig av mengden motstand i den nye grenen, reduseres den totale motstanden og den totale strømstyrken øker.
Trinn 3. Legg opp strømstyrken til hver gren for å finne den totale strømstyrken
Hvis strømstyrken i hver gren er kjent, må du bare legge den til for å få den totale strømstyrken. Den totale elektriske strømmen er mengden elektrisk strøm som strømmer gjennom kretsen etter at alle grenene er sammen igjen. Formelen for total elektrisk strøm: IT = Jeg1 + Jeg2 + Jeg3 + …
Trinn 4. Beregn den totale motstandsverdien
For å finne ut den totale motstandsverdien RT parallell krets, bruk ligningen 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Hver R på høyre side av ligningen representerer motstandsverdien i 1 gren av en parallell krets.
- Eksempel: en krets har 2 motstander koblet parallelt, hver med en verdi på 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Med andre ord er 2 grener som har samme motstand dobbelt så lett å krysse enn 1 gren alene.
- Hvis en gren ikke har noen motstand (0Ω), vil all elektrisk strøm passere gjennom den grenen, så den totale motstandsverdien = 0.
Trinn 5. Forstå hva spenning er
Spenning er forskjellen i elektrisk potensial mellom 2 punkter. Siden den sammenligner 2 punkter i stedet for å måle strømningsbanen, forblir spenningsverdien den samme i enhver gren. VT = V1 = V2 = V3 = …
Trinn 6. Bruk Ohms lov
Ohms lov beskriver forholdet mellom spenning V, strøm I og motstand R: V = IR. Hvis to av de tre verdiene er kjent, bruker du denne formelen for å finne den tredje verdien.
Sørg for at hver verdi kommer fra samme del av serien. I tillegg til å finne verdien i en gren (V = I1R1), Kan Ohms lov også brukes til å beregne den totale kretsverdien (V = ITRT).
Del 2 av 3: Eksempel på spørsmål
Trinn 1. Lag en tabell for å registrere tellingen
Hvis et parallellkretsproblem ber om mer enn én verdi, hjelper tabellen deg med å organisere informasjonen. Følgende er et eksempel på et parallelt kretsbord med 3 grener. Grener skrives ofte som R etterfulgt av et tall skrevet i små og litt nedover.
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| Jeg | ampere | ||||
| R | ohm |
Trinn 2. Fyll ut de kjente verdiene
For eksempel bruker en parallell krets et 12 volt batteri. Denne kretsen har 3 parallelle grener, hver med motstand på 2Ω, 4Ω og 9Ω. Skriv i tabellen alle de kjente verdiene:
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Trinn 12. | volt | |||
| Jeg | ampere | ||||
| R | Steg 2. | Trinn 4. | Trinn 9. | ohm |
Trinn 3. Kopier nettspenningsverdiene i hver gren
Husk at verdien av spenningen over hele kretsen er den samme som verdien av spenningen over hver gren av en parallell krets.
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Trinn 12. | Trinn 12. | Trinn 12. | Trinn 12. | volt |
| Jeg | ampere | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Trinn 4. Bruk formelen Ohms lov for å finne strømstyrken til hver gren
Hver kolonne i tabellen består av spenning, strøm og motstand. Det vil si at en ukjent verdi alltid kan bli funnet så lenge to andre verdier i samme kolonne er kjent. Husk at Ohms lovformel er V = IR. Den ukjente verdien i vårt eksempel er elektrisk strøm. Så formelen kan endres til I = V/R
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Jeg | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampere | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Trinn 5. Beregn den totale elektriske strømmen
Den totale elektriske strømmen er lett å finne fordi den er summen av strømmen til hver gren.
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Jeg | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Trinn 6. Beregn den totale motstanden
Den totale motstanden kan beregnes på to måter. Motstandsverdilinjen kan brukes til å beregne den totale motstanden med ligningen 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Imidlertid er den totale motstanden ofte lettere å beregne med formelen Ohms lov som bruker de totale V- og I -totalverdiene. For å beregne motstand, endre Ohms lovformel til R = V/I
| R1 | R2 | R3 | Total | Enhet | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Jeg | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Del 3 av 3: Problemvariasjoner
Trinn 1. Beregn elektrisk kraft
På samme måte som i andre kretser, kan elektrisk kraft beregnes ut fra ligningen P = IV. Hvis effekten i hver gren er beregnet, vil den totale effekten PT lik summen av kraften til hver gren (s1 + S2 + S3 + …).
Trinn 2. Beregn den totale motstanden til en todelt parallell krets
Hvis en parallell krets bare har to motstander, kan formelen for total motstand forenkles til:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Trinn 3. Beregn den totale motstanden hvis verdiene for alle motstandene er de samme
Hvis alle motstandene i en parallell krets har samme verdi, blir formelen for total motstand mye enklere: RT = R1 / N. N er antall motstander i kretsen.
Eksempel: to parallelle motstander med like verdi gir den totale motstanden til en motstand. Åtte likeverdige barrierer gir den totale motstanden til en motstand
Trinn 4. Beregn den elektriske strømmen i parallellkretsgrenen uten å bruke spenning
En ligning kjent som Kirchhoffs gjeldende lov gjør at verdien av strømstyrken til hver gren kan bli funnet selv om kretsspenningen ikke er kjent. Imidlertid må motstanden til hver gren og den totale strømmen til kretsen være kjent.
- Parallell krets med 2 motstander: I1 = JegTR2 / (R1 + R2)
- Parallell krets med mer enn 2 motstander: å beregne I1, finn den totale motstanden til alle motstandene unntatt R1. Bruk formelen for parallellkretsmotstand. Deretter bruker du formelen ovenfor, med svaret ditt skrevet som R2.
Tips
- Hvis du jobber med et problem med blandet krets (serie-parallell), må du først beregne parallelldelen. Deretter trenger du bare å beregne delen av serien, som er mye lettere.
- I en parallell krets er spenningen den samme over alle motstander.
- Hvis du ikke har en kalkulator, kan den totale motstanden i noen kretser være vanskelig å beregne ved hjelp av R. -verdien1, R.2, etc. Hvis dette er tilfelle, bruk formelen Ohms lov for å beregne strømstyrken til hver gren.
- Ohms lovformel kan også skrives E = IR eller V = AR; forskjellige symboler, men betydningen er den samme.
- Total motstand er også kjent som "ekvivalent motstand".
