Az elektromos áramkörök áramköri elemeit sorba vagy párhuzamosan rendezhetik el. Soros áramkörökben az elemeket ugyanazon elágazáson keresztül kötik össze, amely mindegyikükön keresztül egyenként küld elektromos áramot. Párhuzamos áramkörökben az elemeknek külön külön ágaik vannak. Ezekben az áramkörökben az áram különböző utakon járhat.
Mivel az áram különböző utakat haladhat egy párhuzamos áramkörben, az áram nem állandó az egész párhuzamos áramkörben. Ehelyett az egymással párhuzamosan csatlakozó ágak esetében az egyes ágakon a feszültség vagy a potenciál esése állandó. Ez azért van, mert az áram elosztja önmagát az egyes ágak között olyan mennyiségben, amely fordítottan arányos az egyes ágak ellenállásával. Ez okozza a legnagyobb áramot ott, ahol az ellenállás a legkisebb, és fordítva.
Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a párhuzamos áramkörök számára, hogy a töltés két vagy több úton haladjon át, és ezáltal stabil és hatékony áramellátó rendszeren keresztül standard jelöltvé válik otthonokban és elektromos készülékekben. Lehetővé teszi az áram áramlását az áramkör más részein, ha egy rész megsérült vagy eltört, és ezek egyenletesen oszthatják el az áramot a különböző épületek között. Ezeket a jellemzőket egy diagram és egy párhuzamos áramkör példája segítségével lehet bemutatni.
Párhuzamos áramkör diagram
•••Syed Hussain Ather
Párhuzamos kapcsolási rajzon meghatározhatja az elektromos áram áramlását azáltal, hogy létrehozza az áram áramát az akkumulátor pozitív végétől a negatív végig. A pozitív véget a feszültségforrás + jelzi, a negatív pedig -.
Ahogy rajzolja, ahogy az áram halad a párhuzamos áramkör ágain, ne feledje, hogy mind az áramkör egy csomópontjába vagy pontjába belépő áramnak meg kell egyeznie az összes távozó vagy kilépő árammal pont. Ne felejtsük el, hogy az áramkör bármely zárt hurka körüli feszültségesésnek nullának kell lennie. Ez a két állításKirchhoff körzeti törvényei.
Párhuzamos áramkör jellemzői
A párhuzamos áramkörök olyan elágazásokat használnak, amelyek lehetővé teszik, hogy az áram különböző útvonalakon haladjon át az áramkörön. Az áram az akkumulátor vagy a feszültségforrás pozitív végétől a negatív végig halad. A feszültség az áramkörben állandó marad, miközben az áram az egyes ágak ellenállásától függően változik.
Tippek
A párhuzamos áramkörök úgy vannak elrendezve, hogy az áram egyszerre haladhat át a különböző ágakon. A feszültség, nem az áram, állandó az egész, és Ohm törvénye használható a feszültség és az áram kiszámítására. Soros-párhuzamos áramkörökben az áramkör soros és párhuzamos áramkörként egyaránt kezelhető.
Párhuzamos áramkör példák
Az egymással párhuzamosan elrendezett ellenállások teljes ellenállásának meghatározásához használja a képletet
\ frac {1} {R_ {total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} +... + \ frac {1} {R_n }
amelyben az egyes ellenállások ellenállását az egyenlet jobb oldalán összegzik. A fenti ábrán az összes ellenállás ohmban (Ω) a következőképpen számítható:
- 1 / Rteljes = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
- 1 / Rteljes = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
- 1 / Rteljes = 14/30 Ω
- Rteljes = 15/7 Ω vagy körülbelül 2,14 Ω
Ne feledje, hogy az egyenlet mindkét oldalát csak akkor tudja "átfordítani" a 3. és a 4. lépés között, ha az egyenlet mindkét oldalán csak egy kifejezés van (ebben az esetben1 / Rteljesa bal oldalon és14/30 Ωjobbra).
Miután kiszámolta az ellenállást, az áram és a feszültség kiszámítható Ohm törvénye alapjánV = I / RamibenVa feszültség voltban mérve,énáram amperben mérve, ésRaz ellenállás ohmban. Párhuzamos áramkörökben az egyes utakon áthaladó áramok összege a forrásból származó teljes áram. Az áramkör egyes ellenállásainál az áram kiszámolható az ellenállás feszültségének és az ellenállásnak az szorzatával. A feszültség az áramkörben állandó marad, így a feszültség az akkumulátor vagy a feszültségforrás feszültsége.
Párhuzamos vs. Sorozat áramkör
•••Syed Hussain Ather
Soros áramkörökben az áram végig állandó, a feszültségesések az egyes ellenállások ellenállásától függenek, és a teljes ellenállás az egyes ellenállások összege. A párhuzamos áramkörökben a feszültség állandó, az áram az egyes ellenállásoktól függ, és a teljes ellenállás inverze az egyes ellenállások inverzének összege.
A kondenzátorok és az induktorok használhatók a töltés soros és párhuzamos áramkörökben történő megváltoztatására. Soros áramkörben a teljeskapacitanciaaz áramkör (a változó adjaC), a kondenzátornak az a képessége, hogy idővel tárolja a töltést, az egyes kapacitások inverzének és azteljes induktivitás (én), az induktorok azon képessége, hogy idővel leadják a töltést, az egyes induktorok összege. Ezzel szemben egy párhuzamos áramkörben a teljes kapacitás az egyes kondenzátorok összege, a teljes induktivitás inverze pedig az egyes induktivitások inverzeinek összege.
A soros és párhuzamos áramköröknek is különböző funkcióik vannak. Soros áramkörben, ha az egyik rész megszakad, az áram egyáltalán nem folyik át az áramkörön. Párhuzamos áramkörben az egyes leágazások csak az adott elágazást állítják le. A többi elágazás tovább fog működni, mert az áramnak több útja van, amelyeket az áramkörön át vezethet.
Soros-párhuzamos áramkör
•••Syed Hussain Ather
Azok az áramkörök, amelyek mindkét elágazó elemmel rendelkeznek, amelyek szintén kapcsolódnak egymáshoz úgy, hogy az áram egy irányban áramlik az elágazások közöttmindkétsorozat és párhuzamos. Ezekben az esetekben az áramkörnek megfelelően alkalmazhatja a sorozatokat és a párhuzamos szabályokat is. A fenti példábanR1ésR2egymással párhuzamosan képződnekR5, és így vannakR3ésR4alkotnakR6. Párhuzamosan összegezhetők az alábbiak szerint:
- 1 / R5 = 1/1 Ω + 1/5 Ω
- 1 / R5 = 5/5 Ω + 1/5 Ω
- 1 / R5 = 6/5 Ω
- R5 = 5/6 Ω vagy körülbelül 0,83 Ω
- 1 / R6 = 1/7 Ω + 1/2 Ω
- 1 / R6 = 2/14 Ω + 7/14 Ω
- 1 / R6 = 9/14 Ω
- R6 = 14/9 Ω vagy körülbelül 1,56 Ω
•••Syed Hussain Ather
Az áramkör egyszerűsíthető a fenti kapcsoló létrehozásávalR5ésR6. Ez a két ellenállás egyszerűen hozzáadható, mintha az áramkör soros lenne.
R_ {összesen} = 5/6 \ Omega + 14/9 \ Omega = 2,38 \ Omega
20-alVfeszültségként Ohm törvénye előírja, hogy a teljes áram egyenlőV / R, vagy20 V / (43/18 Ω) = 360/43 Avagy kb8,37 A.Ezzel az összárammal az Oh5 törvény (V = I / R) is.
MertR5,
V_5 = \ frac {360} {43} \ 5/6 = 6,98 \ text {V}
MertR6,
V_5 = \ frac {360} {43} \ 14/9 = 13,02 \ text {V}
Végül ezek a feszültség csökkenR5ésR6vissza lehet osztani az eredeti párhuzamos áramkörökbe az áram áramának kiszámításáhozR1ésR2mertR5ésR2ésR3mertR6Ohm törvényét felhasználva.
I1 = (1800/258 V) / 1 Ω = 1800/258 Avagy about 6,98 A.
I2 = (1800/258 V) / 5 Ω = 1500/43 Avagy about 34,88 A.
I3 = (680/129 V) / 7 Ω = 4760/129 Avagy kb36,90 A.
I3 = (680/129 V) / 2 Ω = 1360/129 Avagy kb10.54 A.