Les circuits électriques peuvent avoir leurs éléments de circuit disposés en série ou en parallèle. Dans les circuits en série, les éléments sont connectés en utilisant la même branche qui envoie le courant électrique à travers chacun d'eux un par un. Dans les circuits parallèles, les éléments ont leurs propres branches séparées. Dans ces circuits, le courant peut emprunter des chemins différents.
Étant donné que le courant peut emprunter des chemins différents dans un circuit parallèle, le courant n'est pas constant tout au long d'un circuit parallèle. Au lieu de cela, pour les branches connectées en parallèle les unes avec les autres, la tension ou la chute de potentiel sur chaque branche est constante. En effet, le courant se répartit sur chaque branche en quantités inversement proportionnelles à la résistance de chaque branche. Cela fait que le courant est le plus grand là où la résistance est la plus faible et vice versa.
Ces qualités permettent aux circuits parallèles de permettre à la charge de traverser deux ou plusieurs chemins, ce qui en fait un candidat standard dans les maisons et les appareils électriques grâce à un système d'alimentation stable et efficace. Il permet à l'électricité de circuler à travers d'autres parties d'un circuit lorsqu'une partie est endommagée ou cassée, et ils peuvent répartir l'énergie de manière égale entre différents bâtiments. Ces caractéristiques peuvent être démontrées à l'aide d'un schéma et d'un exemple de circuit parallèle.
Schéma de circuit parallèle
•••Syed Hussain Ather
Dans un schéma de circuit parallèle, vous pouvez déterminer le flux de courant électrique en créant des flux de courant électrique de l'extrémité positive de la batterie à l'extrémité négative. L'extrémité positive est donnée par le + sur la source de tension, et le négatif, -.
Lorsque vous tracez la façon dont le courant circule dans les branches du circuit parallèle, gardez à l'esprit que tous le courant entrant dans un nœud ou un point du circuit doit être égal à tout le courant sortant ou sortant de ce point. Gardez également à l'esprit que les chutes de tension autour de toute boucle fermée dans le circuit doivent être égales à zéro. Ces deux déclarations sontLes lois des circuits de Kirchhoff.
Caractéristiques des circuits parallèles
Les circuits parallèles utilisent des branches qui laissent le courant passer par différentes voies à travers le circuit. Le courant passe de l'extrémité positive de la batterie ou de la source de tension à l'extrémité négative. La tension reste constante dans tout le circuit tandis que le courant change en fonction de la résistance de chaque branche.
Conseils
Les circuits parallèles sont disposés de telle sorte que le courant puisse traverser différentes branches simultanément. La tension, et non le courant, est constante partout et la loi d'Ohm peut être utilisée pour calculer la tension et le courant. Dans les circuits série-parallèle, le circuit peut être traité à la fois comme un circuit série et un circuit parallèle.
Exemples de circuits parallèles
Pour trouver la résistance totale des résistances disposées en parallèle, utilisez la formule
\frac{1}{R_{total}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...+\frac{1}{R_n }
dans laquelle la résistance de chaque résistance est additionnée sur le côté droit de l'équation. Dans le diagramme ci-dessus, la résistance totale en ohms (Ω) peut être calculée comme suit :
- 1/Rle total = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
- 1/Rle total = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
- 1/Rle total = 14/30 Ω
- Rle total = 15/7 soit environ 2,14
Notez que vous ne pouvez « retourner » les deux côtés de l'équation de l'étape 3 à l'étape 4 que lorsqu'il n'y a qu'un terme des deux côtés de l'équation (dans ce cas,1/Rle totalà gauche et14/30 Ωsur la droite).
Après avoir calculé la résistance, le courant et la tension peuvent être calculés à l'aide de la loi d'OhmV = I/Rdans lequelVest la tension mesurée en volts,jeest le courant mesuré en ampères, etRest la résistance en ohms. Dans les circuits parallèles, la somme des courants à travers chaque chemin est le courant total de la source. Le courant à chaque résistance du circuit peut être calculé en multipliant la tension par la résistance de la résistance. La tension reste constante dans tout le circuit, donc la tension est la tension de la batterie ou de la source de tension.
Parallèle vs. Circuit en série
•••Syed Hussain Ather
Dans les circuits en série, le courant est constant partout, les chutes de tension dépendent de la résistance de chaque résistance et la résistance totale est la somme de chaque résistance individuelle. Dans les circuits parallèles, la tension est constante partout, le courant dépend de chaque résistance et l'inverse de la résistance totale est la somme de l'inverse de chaque résistance individuelle.
Les condensateurs et les inductances peuvent être utilisés pour modifier la charge dans les circuits en série et en parallèle au fil du temps. Dans un circuit en série, le totalcapacitancedu circuit (donné par la variableC), le potentiel d'un condensateur pour stocker la charge au fil du temps, est la somme inverse des inverses de chaque capacité individuelle, et leinductance totale (je), la puissance des inducteurs à émettre une charge au fil du temps, est la somme de chaque inducteur. En revanche, dans un circuit parallèle, la capacité totale est la somme de chaque condensateur individuel, et l'inverse de l'inductance totale est la somme des inverses de chaque inductance individuelle.
Les circuits série et parallèle ont également des fonctions différentes. Dans un circuit en série, si une partie est cassée, le courant ne circulera pas du tout dans le circuit. Dans un circuit parallèle, une ouverture de branche individuelle arrête uniquement le courant dans cette branche. Le reste des branches continuera à fonctionner car le courant a plusieurs chemins qu'il peut emprunter à travers le circuit.
Circuit série-parallèle
•••Syed Hussain Ather
Les circuits qui ont à la fois des éléments ramifiés qui sont également connectés de telle sorte que le courant circule dans un sens entre ces branches sonttous les deuxsérie et parallèle. Dans ces cas, vous pouvez appliquer des règles à la fois en série et en parallèle selon les besoins du circuit. Dans l'exemple ci-dessus,R1etR2sont parallèles les uns aux autres pour formerR5, et le sont aussiR3etR4formerR6. On peut les résumer en parallèle comme suit :
- 1/R5 = 1/1 + 1/5
- 1/R5 = 5/5 + 1/5
- 1/R5 = 6/5
- R5 = 5/6 ou environ 0,83
- 1/R6 = 1/7 + 1/2
- 1/R6 = 2/14 + 7/14
- 1/R6 = 9/14
- R6 = 14/9 soit environ 1,56
•••Syed Hussain Ather
Le circuit peut être simplifié pour créer le circuit montré directement ci-dessus avecR5etR6. Ces deux résistances peuvent être ajoutées directement comme si le circuit était en série.
R_{total}=5/6\Omega+14/9\Omega=2.38\Omega
Avec 20Vcomme tension, la loi d'Ohm dicte que le courant total est égal àV/R, ou alors20V / (43/18 ) = 360/43 Aou environ8.37 A.Avec ce courant total, vous pouvez déterminer la chute de tension entre R5 et R6 en utilisant la loi d'Ohm (V=I/R) ainsi que.
PourR5,
V_5=\frac{360}{43}\times 5/6=6.98\text{ V}
PourR6,
V_5=\frac{360}{43}\times 14/9=13.02\text{ V}
Enfin, ces chutes de tension pourR5etR6peut être réintégré dans les circuits parallélisés d'origine pour calculer le courant deR1etR2pourR5etR2etR3pourR6en utilisant la loi d'Ohm.
I1 = (1800/258 V) / 1 = 1800/258 Aou environà 6,98 A.
I2 = (1800/258 V) / 5 = 1500/43 Aou environt 34,88 A.
I3 = (680/129 V) / 7 = 4760/129 Aou environ36,90 A.
I3 = (680/129 V) / 2 = 1360/129 Aou environ10,54 A.
