Charakteristiky paralelného obvodu

Elektrické obvody môžu mať svoje prvky obvodu usporiadané sériovo alebo paralelne. V sériových obvodoch sú prvky spojené pomocou rovnakej vetvy, ktorá vysiela elektrický prúd cez každý z nich jeden po druhom. V paralelných obvodoch majú prvky svoje vlastné samostatné vetvy. V týchto obvodoch môže prúd viesť rôznymi cestami.

Pretože prúd môže v paralelnom obvode prechádzať rôznymi cestami, nie je prúd v celom paralelnom obvode konštantný. Namiesto toho pre vetvy, ktoré sú navzájom spojené paralelne, je pokles napätia alebo potenciálu na každej vetve konštantný. Je to tak preto, lebo prúd sa distribuuje cez každú vetvu v množstvách, ktoré sú nepriamo úmerné odporu každej vetvy. To spôsobí, že prúd bude najväčší tam, kde je najmenší odpor a naopak.

Tieto vlastnosti umožňujú paralelným obvodom umožniť tok náboja dvoma alebo viacerými cestami, čo z neho robí štandardného kandidáta v domácnostiach a elektrických zariadeniach prostredníctvom stabilného a efektívneho energetického systému. Umožňuje tok elektriny cez ďalšie časti obvodu, keď je časť poškodená alebo zlomená, a môžu distribuovať energiu rovnomerne medzi rôzne budovy. Tieto charakteristiky je možné demonštrovať na diagrame a príklade paralelného obvodu.

•••Syed Hussain Ather

V schéme paralelného zapojenia môžete určiť tok elektrického prúdu vytvorením tokov elektrického prúdu z kladného konca batérie do záporného konca. Kladný koniec je daný + na zdroji napätia a záporný -.

Pri kreslení spôsobu, akým prúd prechádza vetvami paralelného obvodu, nezabudnite na to všetko prúd vstupujúci do jedného uzla alebo bodu v obvode by sa mal rovnať všetkému prúdu opúšťajúcemu alebo opúšťajúcemu tento prúd bod. Majte tiež na pamäti, že poklesy napätia okolo akejkoľvek uzavretej slučky v obvode by sa mali rovnať nule. Tieto dva výroky súKirchhoffove obvodové zákony.​

Paralelné obvody používajú vetvy, ktoré nechávajú prúd prechádzať rôznymi cestami cez obvod. Prúd prechádza z kladného konca batérie alebo zdroja napätia na záporný koniec. Napätie zostáva v celom obvode konštantné, zatiaľ čo prúd sa mení v závislosti od odporu každej vetvy.

• Paralelné obvody sú usporiadané tak, aby prúd mohol prechádzať rôznymi vetvami súčasne. Napätie, nie prúd, je po celú dobu konštantné a na výpočet napätia a prúdu je možné použiť Ohmov zákon. V sériovo-paralelných obvodoch možno obvod považovať za sériový aj paralelný obvod.

Ak chcete zistiť celkový odpor rezistorov usporiadaných navzájom paralelne, použite vzorec

v ktorom je odpor každého rezistora zhrnutý na pravej strane rovnice. Na vyššie uvedenom diagrame možno celkový odpor v ohmoch (Ω) vypočítať takto:

1. 1 / P_Celkom = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
2. 1 / P_Celkom = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
3. 1 / P_Celkom = 14/30 Ω
   
4. R_Celkom = 15/7 Ω alebo približne 2,14 Ω

Upozorňujeme, že od kroku 3 do kroku 4 môžete „otočiť“ obe strany rovnice iba vtedy, keď je na oboch stranách rovnice iba jeden výraz (v tomto prípade1 / P_Celkomvľavo a14/30 Ωnapravo).

Po vypočítaní odporu je možné prúd a napätie vypočítať pomocou Ohmovho zákonaV = I / Rv ktoromV.je napätie merané vo voltoch,Jaje prúd meraný v ampéroch aRje odpor v ohmoch. V paralelných obvodoch je súčet prúdov prechádzajúcich každou cestou celkový prúd zo zdroja. Prúd na každom rezistore v obvode je možné vypočítať vynásobením napätia a odporu rezistora. Napätie zostáva v celom obvode konštantné, takže napätím je napätie batérie alebo zdroja napätia.

•••Syed Hussain Ather

V sériových obvodoch je prúd konštantný, poklesy napätia závisia od odporu každého odporu a celkový odpor je súčtom každého jednotlivého odporu. V paralelných obvodoch je napätie konštantné v celom rozsahu, prúd závisí od každého odporu a inverzná hodnota celkového odporu je súčtom inverznej hodnoty každého jednotlivého odporu.

Kondenzátory a tlmivky sa dajú použiť na zmenu nabíjania v sériových a paralelných obvodoch v priebehu času. V sériovom obvode celkomkapacitaobvodu (dané premennouC.), potenciál kondenzátora na ukladanie náboja v čase, je inverzný súčet inverzií každej jednotlivej kapacity acelková indukčnosť​ (​Ja), výkon induktorov na vydávanie náboja v priebehu času, je súčtom každého induktora. Naproti tomu v paralelnom obvode je celková kapacita súčtom každého jednotlivého kondenzátora a inverzná hodnota celkovej indukčnosti je súčtom inverzií každej jednotlivej indukčnosti.

Sériové a paralelné obvody majú tiež rôzne funkcie. V sériovom obvode, ak je jedna časť prerušená, prúd nebude obvodom vôbec pretekať. V paralelnom obvode samostatné otvorenie vetvy zastaví iba prúd v tejto vetve. Zvyšok pobočiek bude pokračovať v práci, pretože prúd má niekoľko ciest, ktoré môže viesť cez celý obvod.

•••Syed Hussain Ather

Obvody, ktoré majú obidva rozvetvené prvky, ktoré sú tiež spojené tak, že prúd preteká jedným smerom medzi týmito vetvamiobojesérie a paralelne. V týchto prípadoch môžete pre dané pravidlo použiť pravidlá z oboch sérií a paralelných pravidiel. Vo vyššie uvedenom príkladeR1aR2sú vzájomne paralelnéR5, a také súR3aR4formovaťR6. Možno ich paralelne zhrnúť takto:

1. 1 / R5 = 1/1 Ω + 1/5 Ω 
2. 1 / R5 = 5/5 Ω + 1/5 Ω 
3. 1 / R5 = 6/5 Ω
   
4. R5 = 5/6 Ω alebo približne 0,83 Ω

1. 1 / R6 = 1/7 Ω + 1/2 Ω 
2. 1 / R6 = 2/14 Ω + 7/14 Ω 
3. 1 / R6 = 9/14 Ω
   
4. R6 = 14/9 Ω alebo asi 1,56 Ω

•••Syed Hussain Ather

Obvod je možné zjednodušiť tak, že sa vytvorí obvod zobrazený priamo vyššie sR5aR6. Tieto dva odpory je možné pridať priamo, akoby išlo o sériu obvodov.

S 20V.ako napätie určuje Ohmov zákon, že celkový prúd sa rovnáV / Ralebo20 V / (43/18 Ω) = 360/43 Aalebo o8,37 A.S týmto celkovým prúdom môžete určiť pokles napätia na oboch R5 a R6 pomocou Ohmovho zákona (V = I / R) tiež.

PreR5​,

PreR6​,

Nakoniec toto napätie poklesne oR5aR6je možné rozdeliť späť na pôvodné paralelizované obvody na výpočet prúdu zR1aR2preR5aR2aR3preR6pomocou Ohmovho zákona.

​I1 = (1800/258 V) / 1 Ω = 1800/258 Aalebo about 6,98 A.​

​I2 =​ ​(1 800/258 V)​ ​/ 5 Ω = 1500/43 Aalebo about 34,88 A.​

​I3 = (​​680/129 V​​) /​ ​7 Ω = 4760/129 Aalebo o36,90 A​.

​I3 = (​​680/129 V​​) /​ ​2 Ω = 1360/129 Aalebo o10,54 A.​