Veel netwerken kunnen worden teruggebracht tot serie-parallelle combinaties, waardoor de complexiteit bij het berekenen van de circuitparameters zoals weerstand, spanning en stroom wordt verminderd. Wanneer meerdere weerstanden zijn aangesloten tussen twee punten met slechts één stroompad, wordt gezegd dat ze in serie staan. In een parallelschakeling wordt de stroom echter over elke weerstand verdeeld, zodat meer stroom door de weg van de minste weerstand gaat. Een parallelschakeling heeft eigenschappen waarmee zowel de individuele weerstanden als de equivalente weerstand kunnen worden berekend met een enkele formule. De spanningsval is hetzelfde over elke parallelle weerstand.
Neem de stroom en de spanning. Dit kan een waarde zijn die je in een theoretisch probleem wordt gegeven of iets dat je meet met een voltmeter, ampèremeter of multimeter. De spanning hoeft maar over één weerstand te worden verkregen, omdat deze voor iedereen hetzelfde is. De stroom Ij (j = 1,2, ...,n) moet echter voor elke weerstand worden gevonden, waarbij Ij de stroom voorstelt die parallel door de jde weerstand vloeit, en er zijn in totaal n weerstanden.
Bereken de weerstand Rj (j = 1,2, …,n) van elk element, waarbij Rj de weerstand van de jde weerstand parallel vertegenwoordigt en er in totaal n weerstanden zijn. De weerstand van elk element wordt gegeven door de formule Rj = V / Ij. Als u bijvoorbeeld drie weerstanden parallel hebt met een spanning daling van 9 Volt en stromen I1 = 3 Ampère, I2 = 6 Ampère en I3 = 2 Ampère, de weerstanden zijn R1 = 3 Ohm, R2 = 1,5 Ohm en R3 = 4,5 Ohm.
Bereken de equivalente weerstand voor het circuit, als het deel uitmaakt van een groter netwerk. Een groep van parallelle weerstanden kan worden vervangen door een enkele equivalente weerstand Req, wat berekeningen vereenvoudigt bij het verkrijgen van netwerkparameters. Nu is er in plaats van een groep parallelle weerstanden een enkele equivalente weerstand met de oorspronkelijke spanning V over het en een stroom I die er in totaal doorheen stroomt, dat is de som van alle stromen door elk van de parallelle weerstanden. De equivalente weerstand Req voor een parallelle schakeling wordt als volgt gegeven door de som van de reciprocals van de individuele weerstanden:
De equivalente weerstand is altijd kleiner dan een van de individuele weerstanden in een parallelle schakeling. Voor het voorbeeld met de drie weerstanden is de equivalente weerstand Req=0,82 Ohm. Dat betekent dat de schakeling kan worden vervangen door een enkele weerstand met een weerstand van 0,82 Ohm, een spanning van 9 Volt en een stroomsterkte van 11 Ampère.
Referenties
- Mad Lab: Weerstanden
Tips
- Voor het speciale geval van twee parallel geschakelde weerstanden zijn de stromen omgekeerd evenredig met hun weerstanden. De formule V = I1 * R1 = I2 * R2 kan worden herschikt om R1 / R2 = I2 / I1 te geven.
Over de auteur
Selma Leathem heeft ervaring met het schrijven voor een breed publiek over een overvloed aan onderwerpen, van professionele wetenschappelijke publicaties tot amateurtuinieren en modeadvies. Met een graad in natuurkunde en ervaring met schrijven over elektronica, techniek, software, tuinieren, huis, eten en mode, is ze een naam om naar uit te kijken.
Fotocredits
Jupiterimages/Pixland/Getty Images