•••Syed Hussain Ather
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Dans le schéma de circuit parallèle ci-dessus, la chute de tension peut être trouvée en additionnant les résistances de chaque résistance et en déterminant quelle tension résulte du courant dans cette configuration. Ces exemples de circuits parallèles illustrent les concepts de courant et de tension sur différentes branches.
Dans le schéma de circuit en parallèle, leTensionchute à travers une résistance dans un circuit parallèle est la même à travers toutes les résistances dans chaque branche du circuit parallèle. La tension, exprimée en volts, mesure la force électromotrice ou la différence de potentiel qui parcourt le circuit.
Lorsque vous avez un circuit avec une quantité connue deactuel, le flux de charge électrique, vous pouvez calculer la chute de tension dans les schémas de circuits parallèles en :
- Déterminer le combinéla résistance, ou opposition au flux de charge, des résistances parallèles. Résumez-les comme1/Rle total = 1/R1 + 1/R2... pour chaque résistance. Pour le circuit parallèle ci-dessus, la résistance totale peut être trouvée comme:
- 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 = 30/14 Ω = 15/7 Ω
- 1/Rle total = 1/5 Ω + 1/6 Ω+ 1/10 Ω
- Multipliez le courant par la résistance totale pour obtenir la chute de tension, selonLa loi d'Ohm V = IR. Cela équivaut à la chute de tension sur l'ensemble du circuit parallèle et sur chaque résistance du circuit parallèle. Pour cet exemple, la chute de tension est donnéeV = 5 A x 15/7 = 75/7 V.
Cette méthode de résolution des équations fonctionne car le courant entrant en n'importe quel point d'un circuit parallèle doit être égal au courant sortant. Cela se produit en raison deLa loi actuelle de Kirchhoff, qui stipule que "la somme algébrique des courants dans un réseau de conducteurs se rencontrant en un point est nulle". Un calculateur de circuit parallèle utiliserait cette loi dans les branches d'un circuit parallèle.
Si nous comparons le courant entrant dans les trois branches du circuit parallèle, il devrait être égal au courant total sortant des branches. Étant donné que la chute de tension reste constante sur chaque résistance en parallèle, cette chute de tension, vous pouvez additionner la résistance de chaque résistance pour obtenir la résistance totale et déterminer la tension à partir de celle-ci valeur. Des exemples de circuits parallèles le montrent.
Chute de tension dans le circuit en série
•••Syed Hussain Ather
Dans un circuit en série, en revanche, vous pouvez calculer la chute de tension aux bornes de chaque résistance sachant que, dans un circuit en série, le courant est constant partout. Cela signifie que la chute de tension diffère sur chaque résistance et dépend de la résistance selon la loi d'OhmV = IR. Dans l'exemple ci-dessus, la chute de tension aux bornes de chaque résistance est :
V_1=R_1I=3\times 3 = 9\text{ V}\\ V_2=R_2I=10\times 3 = 30\text{ V}\\ V_3=R_3I=5\times 3 = 15\text{ V}
La somme de chaque chute de tension doit être égale à la tension de la batterie dans le circuit en série. Cela signifie que notre batterie a une tension de54 V.
Cette méthode de résolution des équations fonctionne car les chutes de tension entrant dans toutes les résistances disposées en série doivent totaliser la tension totale du circuit en série. Cela se produit en raison deLa loi de tension de Kirchhoff, qui stipule que "la somme dirigée des différences de potentiel (tensions) autour de toute boucle fermée est nulle". Cela signifie que, à n'importe quel point donné dans un circuit en série fermé, les chutes de tension à travers chaque résistance doivent totaliser la tension totale du circuit. Étant donné que le courant est constant dans un circuit en série, les chutes de tension doivent différer entre chaque résistance.
Parallèle vs. Circuits en série
Dans un circuit parallèle, tous les composants du circuit sont connectés entre les mêmes points du circuit. Cela leur donne leur structure de branchement dans laquelle le courant se divise entre chaque branche mais la chute de tension à travers chaque branche reste la même. La somme de chaque résistance donne une résistance totale basée sur l'inverse de chaque résistance (1/Rle total = 1/R1 + 1/R2 ...pour chaque résistance).
Dans un circuit en série, en revanche, il n'y a qu'un seul chemin pour le courant. Cela signifie que le courant reste constant tout au long et, au lieu de cela, les chutes de tension diffèrent entre chaque résistance. La somme de chaque résistance donne une résistance totale lorsqu'elle est additionnée linéairement (Rle total = R1 + R2 ...pour chaque résistance).
Circuits série-parallèle
Vous pouvez utiliser les deux lois de Kirchhoff pour n'importe quel point ou boucle dans n'importe quel circuit et les appliquer pour déterminer la tension et le courant. Les lois de Kirchhoff vous donnent une méthode pour déterminer le courant et la tension dans des situations où la nature du circuit en série et en parallèle peut ne pas être aussi simple.
En règle générale, pour les circuits qui ont des composants à la fois en série et en parallèle, vous pouvez traiter des parties individuelles du circuit en série ou en parallèle et les combiner en conséquence.
Ces circuits série-parallèle compliqués peuvent être résolus de plusieurs manières. Traiter des parties d'entre eux comme des parallèles ou des séries est une méthode. Utiliser les lois de Kirchhoff pour déterminer des solutions généralisées qui utilisent un système d'équations est une autre méthode. Un calculateur de circuit série-parallèle tiendrait compte de la nature différente des circuits.
•••Syed Hussain Ather
Dans l'exemple ci-dessus, le point de départ actuel A doit être égal au point de départ actuel A. Cela signifie que vous pouvez écrire :
(1). I_1=I_2+I_3\text{ ou }I_1-I_2-I_3=0
Si vous traitez la boucle supérieure comme un circuit en série fermé et traitez la chute de tension à travers chaque résistance en utilisant la loi d'Ohm avec la résistance correspondante, vous pouvez écrire :
(2). V_1-R_1I_1-R_2I_2=0
et, en faisant de même pour la boucle inférieure, vous pouvez traiter chaque chute de tension dans le sens du courant comme dépendant du courant et de la résistance à écrire :
(3). V_1+V_2+R_3I_3-R_2I_2=0
Cela vous donne trois équations qui peuvent être résolues de plusieurs manières. Vous pouvez réécrire chacune des équations (1) - (3) de telle sorte que la tension soit d'un côté et le courant et la résistance de l'autre. De cette façon, vous pouvez traiter les trois équations comme dépendantes de trois variables I1, JE2 et moi3, avec des coefficients de combinaisons de R1, R2 et R3.
\begin{aligné}&(1). I_1-I_2-I_3=0\\ &(2). R_1I_1+R_2I_2+0\fois I_3=V_1\\ &(3). 0\times I_1+R_2I_2-R_3I_3=V_1+V_2\end{aligned}
Ces trois équations montrent comment la tension à chaque point du circuit dépend du courant et de la résistance d'une manière ou d'une autre. Si vous vous souvenez des lois de Kirchhoff, vous pouvez créer ces solutions généralisées aux problèmes de circuit et utiliser la notation matricielle pour les résoudre. De cette façon, vous pouvez brancher des valeurs pour deux quantités (parmi la tension, le courant, la résistance) pour résoudre la troisième.