電気回路は、回路要素を直列または並列に配置することができます。 直列回路では、要素は、各要素に1つずつ電流を送る同じ分岐を使用して接続されます。 並列回路では、要素には独自の個別の分岐があります。 これらの回路では、電流は全体を通して異なる経路をたどることができます。
電流は並列回路内で異なる経路をたどることができるため、電流は並列回路全体で一定ではありません。 代わりに、互いに並列に接続されているブランチの場合、各ブランチの両端の電圧または電位降下は一定です。 これは、電流が各分岐の抵抗に反比例する量で各分岐に分配されるためです。 これにより、抵抗が最小の場合に電流が最大になり、その逆も同様です。
これらの品質により、並列回路は電荷が2つ以上の経路を流れることを可能にし、安定した効率的な電力システムを介して家庭や電気機器の標準的な候補になります。 部品が損傷したり壊れたりしたときに、回路の他の部分に電気が流れるようにし、異なる建物に均等に電力を分配することができます。 これらの特性は、並列回路の図と例を通じて示すことができます。
並列回路図
•••サイードフセインアザー
並列回路図では、バッテリーの正の端から負の端への電流の流れを作成することにより、電流の流れを決定できます。 正の端は電圧源の+で与えられ、負の端は-で与えられます。
電流が並列回路の分岐を通過する方法を描くときは、すべてのことを覚えておいてください。 回路内の1つのノードまたはポイントに入る電流は、それを出るまたは出るすべての電流と等しくなければなりません。 ポイント。 また、回路内の閉ループ周辺の電圧降下はゼロに等しい必要があることに注意してください。 これらの2つのステートメントはキルヒホッフの回路法則。
並列回路の特性
並列回路は、電流が回路内のさまざまなルートを流れるようにする分岐を使用します。 電流は、バッテリーまたは電圧源の正の端から負の端に流れます。 電流は各分岐の抵抗に応じて変化しますが、電圧は回路全体で一定に保たれます。
チップ
並列回路は、電流が異なる分岐を同時に通過できるように配置されています。 電流ではなく電圧は全体を通して一定であり、オームの法則を使用して電圧と電流を計算できます。 直並列回路では、回路は直列回路と並列回路の両方として扱うことができます。
並列回路の例
並列に配置された抵抗の総抵抗を求めるには、次の式を使用します。
\ frac {1} {R_ {total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} +... + \ frac {1} {R_n }
ここで、各抵抗器の抵抗は式の右辺に合計されます。 上の図では、オーム（Ω）単位の総抵抗は次のように計算できます。
- 1 / R合計 = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
- 1 / R合計 = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
- 1 / R合計 = 14/30 Ω
- R合計 = 15 /7Ωまたは約2.14Ω
方程式の両側に項が1つしかない場合（この場合は、ステップ3からステップ4）にのみ、方程式の両側を「反転」できることに注意してください。1 / R合計左側と14/30 Ω右側に）。
抵抗を計算した後、電流と電圧はオームの法則を使用して計算できますV = I / Rその中でV電圧はボルトで測定され、私はアンペアで測定された電流であり、Rオーム単位の抵抗です。 並列回路では、各パスを流れる電流の合計がソースからの合計電流になります。 回路内の各抵抗器の電流は、電圧に抵抗器の抵抗を掛けることで計算できます。 電圧は回路全体で一定のままであるため、電圧はバッテリーまたは電圧源の電圧です。
パラレルvs。 直列回路
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直列回路では、電流は全体を通して一定であり、電圧降下は各抵抗器の抵抗に依存し、合計抵抗は個々の抵抗器の合計です。 並列回路では、電圧は全体を通して一定であり、電流は各抵抗器に依存し、総抵抗の逆数は個々の抵抗器の逆数の合計です。
コンデンサとインダクタを使用して、時間の経過とともに直列および並列回路の電荷を変更できます。 直列回路では、合計キャパシタンス回路の（変数によって与えられる）C）、時間の経過とともに電荷を蓄積するコンデンサの電位は、個々の静電容量の逆数の逆和であり、総インダクタンス (私）、時間の経過とともに電荷を放出するインダクタの電力は、各インダクタの合計です。 対照的に、並列回路では、総静電容量は個々のコンデンサの合計であり、総インダクタンスの逆数は個々のインダクタンスの逆数の合計です。
直列回路と並列回路も機能が異なります。 直列回路では、一部が壊れていると電流がまったく流れません。 並列回路では、個々の分岐開口部がその分岐の電流のみを停止します。 電流には回路を横切ることができる複数のパスがあるため、残りのブランチは引き続き機能します。
シリーズ-並列回路
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両方の分岐要素があり、それらの分岐間で電流が一方向に流れるように接続されている回路は、どちらも直列および並列。 このような場合、回路に応じて、直列と並列の両方のルールを適用できます。 上記の例では、R1そしてR2形成するために互いに平行ですR5、およびそうですR3そしてR4申込用紙へR6. これらは、次のように並行して合計できます。
- 1 / R5 = 1 /1Ω+ 1 /5Ω
- 1 / R5 = 5 /5Ω+ 1 /5Ω
- 1 / R5 = 6 /5Ω
- R5 = 5 /6Ωまたは約0.83Ω
- 1 / R6 = 1 /7Ω+ 1 /2Ω
- 1 / R6 = 2 /14Ω+ 7 /14Ω
- 1 / R6 = 9 /14Ω
- R6 = 14 /9Ωまたは約1.56Ω
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回路を簡略化して、真上に示す回路を作成できます。R5そしてR6. これらの2つの抵抗は、回路が直列であるかのように簡単に追加できます。
R_ {合計} = 5/6 \ Omega + 14/9 \ Omega = 2.38 \ Omega
20でV電圧として、オームの法則は、総電流が等しいことを示していますV / R、または20V /（43 /18Ω）= 360/43 Aまたは約8.37A。この合計電流で、オームの法則を使用してR5とR6の両方の電圧降下を決定できます（V = I / R） 同じように。
にとってR5,
V_5 = \ frac {360} {43} \ times 5/6 = 6.98 \ text {V}
にとってR6,
V_5 = \ frac {360} {43} \ times 14/9 = 13.02 \ text {V}
最後に、これらの電圧降下はR5そしてR6元の並列回路に分割して、の電流を計算できます。R1そしてR2にとってR5そしてR2そしてR3にとってR6オームの法則を使用します。
I1 =（1800/258 V）/1Ω= 1800/258 Aまたはabout6.98A。
I2 = （1800/258 V） /5Ω= 1500/43 Aまたはabout34.88A。
I3 =（680/129 V) / 7Ω= 4760/129 Aまたは約36.90 A.
I3 =（680/129 V) / 2Ω= 1360/129 Aまたは約10.54A。