Charakteristiky paralelního obvodu

Elektrické obvody mohou mít prvky obvodu uspořádané do série nebo paralelně. V sériových obvodech jsou prvky spojeny pomocí stejné větve, která vysílá elektrický proud přes každý z nich jeden po druhém. V paralelních obvodech mají prvky své vlastní oddělené větve. V těchto obvodech může proud probíhat různými cestami.

Protože proud může v paralelním obvodu nabývat různých cest, není proud v celém paralelním obvodu konstantní. Místo toho je u větví, které jsou vzájemně propojeny paralelně, pokles napětí nebo potenciálu na každé větvi konstantní. Je to proto, že se proud rozděluje mezi každou větev v množstvích, která jsou nepřímo úměrná odporu každé větve. To způsobí, že proud bude největší tam, kde je odpor minimální a naopak.

Tyto vlastnosti umožňují paralelním obvodům, aby náboj procházel dvěma nebo více cestami, což z něj činí standardního kandidáta v domácnostech a elektrických zařízeních prostřednictvím stabilního a účinného energetického systému. Umožňuje elektřině protékat jinými částmi obvodu, když je část poškozena nebo rozbita, a mohou distribuovat energii rovnoměrně mezi různé budovy. Tyto charakteristiky lze demonstrovat pomocí schématu a příkladu paralelního obvodu.

•••Syed Hussain Ather

V diagramu paralelního zapojení můžete určit tok elektrického proudu vytvořením toků elektrického proudu od kladného konce baterie k zápornému konci. Kladný konec je dán + na zdroji napětí a záporný, -.

Při kreslení způsobu, jakým proud prochází větvemi paralelního obvodu, mějte na paměti, že vše proud vstupující do jednoho uzlu nebo bodu v obvodu by se měl rovnat veškerému proudu opouštějícímu nebo opouštějícímu tento směřovat. Mějte také na paměti, že poklesy napětí kolem jakékoli uzavřené smyčky v obvodu by se měly rovnat nule. Tato dvě prohlášení jsouKirchhoffovy obvodové zákony.​

Paralelní obvody používají větve, které umožňují proud cestovat různými cestami obvodem. Proud prochází z kladného konce baterie nebo zdroje napětí na záporný konec. Napětí zůstává v celém obvodu konstantní, zatímco proud se mění v závislosti na odporu každé větve.

• Paralelní obvody jsou uspořádány tak, že proud může procházet různými větvemi současně. Napětí, nikoli proud, je po celou dobu konstantní a k výpočtu napětí a proudu lze použít Ohmův zákon. V sériově paralelních obvodech lze obvod považovat za sériový i paralelní obvod.

Chcete-li zjistit celkový odpor rezistorů uspořádaných navzájem paralelně, použijte vzorec

ve kterém je odpor každého rezistoru shrnut na pravé straně rovnice. Ve výše uvedeném diagramu lze celkový odpor v ohmech (Ω) vypočítat takto:

1. 1 / R._celkový = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
2. 1 / R._celkový = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
3. 1 / R._celkový = 14/30 Ω
   
4. R_celkový = 15/7 Ω nebo přibližně 2,14 Ω

Všimněte si, že od kroku 3 do kroku 4 můžete „převrátit“ pouze obě strany rovnice, pokud je na obou stranách rovnice pouze jeden člen (v tomto případě1 / R._celkovývlevo a14/30 Ωnapravo).

Poté, co jste vypočítali odpor, proud a napětí lze vypočítat pomocí Ohmova zákonaV = I / Rve kterémPROTIje napětí měřené ve voltech,Jáje proud měřený v ampérech aRje odpor v ohmech. V paralelních obvodech je součet proudů každou cestou celkový proud ze zdroje. Proud na každém rezistoru v obvodu lze vypočítat vynásobením napětí a odporu pro rezistor. Napětí zůstává v celém obvodu konstantní, takže napětí je napětí baterie nebo zdroje napětí.

•••Syed Hussain Ather

V sériových obvodech je proud po celou dobu konstantní, poklesy napětí závisí na odporu každého odporu a celkový odpor je součtem každého jednotlivého odporu. V paralelních obvodech je napětí po celou dobu konstantní, proud závisí na každém rezistoru a inverzní hodnota celkového odporu je součtem inverzní hodnoty každého jednotlivého rezistoru.

Kondenzátory a induktory lze použít ke změně náboje v sériových a paralelních obvodech v průběhu času. V sériovém obvodu celkemkapacitaobvodu (dané proměnnouC), potenciál kondenzátoru k ukládání náboje v čase, je inverzní součet inverzí každé jednotlivé kapacity acelková indukčnost​ (​Já), síla induktorů, které v průběhu času uvolňují náboj, je součtem všech induktorů. Naproti tomu v paralelním obvodu je celková kapacita součtem každého jednotlivého kondenzátoru a inverzní k celkové indukčnosti je součtem inverzí každé jednotlivé indukčnosti.

Sériové a paralelní obvody mají také různé funkce. V sériovém obvodu, pokud je jedna část přerušena, nebude proud vůbec proudit obvodem. V paralelním obvodu jednotlivé otevření větve zastaví pouze proud v této větvi. Zbytek větví bude i nadále fungovat, protože proud má několik cest, které může projít okruhem.

•••Syed Hussain Ather

Obvody, které mají oba rozvětvené prvky, které jsou také spojeny tak, že mezi těmito větvemi proudí proud jedním směremobasérie a paralelní. V těchto případech můžete použít pravidla ze série i paralelně, jak je to pro daný okruh vhodné. Ve výše uvedeném příkladuR1aR2jsou vytvářeny paralelněR5a také jsouR3aR4tvořitR6. Mohou být součty paralelně takto:

1. 1 / R5 = 1/1 Ω + 1/5 Ω 
2. 1 / R5 = 5/5 Ω + 1/5 Ω 
3. 1 / R5 = 6/5 Ω
   
4. R5 = 5/6 Ω nebo přibližně 0,83 Ω

1. 1 / R6 = 1/7 Ω + 1/2 Ω 
2. 1 / R6 = 2/14 Ω + 7/14 Ω 
3. 1 / R6 = 9/14 Ω
   
4. R6 = 14/9 Ω nebo přibližně 1,56 Ω

•••Syed Hussain Ather

Obvod lze zjednodušit tak, že se vytvoří obvod znázorněný přímo nahoře sR5aR6. Tyto dva rezistory lze přidat přímo, jako by obvod byl sériový.

S 20PROTIjako napětí určuje Ohmův zákon, že celkový proud se rovnáV / R.nebo20 V / (43/18 Ω) = 360/43 Anebo o8,37 A.S tímto celkovým proudem můžete určit úbytek napětí na obou R5 a R6 pomocí Ohmova zákona (V = I / R) také.

ProR5​,

ProR6​,

Nakonec toto napětí poklesne proR5aR6lze rozdělit zpět do původních paralelních obvodů pro výpočet proudu zR1aR2proR5aR2aR3proR6pomocí Ohmova zákona.

​I1 = (1800/258 V) / 1 Ω = 1800/258 Anebo about 6,98 A.​

​I2 =​ ​(1800/258 V)​ ​/ 5 Ω = 1500/43 Anebo about 34,88 A.​

​I3 = (​​680/129 V​​) /​ ​7 Ω = 4760/129 Anebo o36,90 A​.

​I3 = (​​680/129 V​​) /​ ​2 Ω = 1360/129 Anebo o10,54 A.​