Parallelle stroombaanprobleme kan maklik opgelos word as u die basiese formules en beginsels van parallelle stroombane verstaan. As twee of meer hindernisse langs mekaar verbind word, kan die elektriese stroom 'n pad "kies" (net soos 'n motor geneig is om van baan te verander en langs mekaar te ry as 'n 1 -baanpad in 2 bane verdeel). Nadat u hierdie artikel bestudeer het, sal u die waarde van spanning, stroom en weerstand kan bereken vir 2 of meer resistors wat parallel verbind is.
Basiese formule
- Totale weerstandsformule RT parallelle stroombaan: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- Die waarde van die elektriese spanning in elke vertakking van 'n parallelle stroombaan is altyd dieselfde: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Waarde van totale elektriese stroom IT = Ek1 + Ek2 + Ek3 + …
- Ohm se wetformule: V = IR
Stap
Deel 1 van 3: Parallelle stroombane verstaan
Stap 1. Identifiseer parallelle stroombane
'N Parallelle stroombaan het 2 of meer takke wat almal van punt A af kom en na punt B. 'n Enkele stroom elektrone verdeel in baie takke en sluit dan weer aan. Die meeste parallelle stroombaanprobleme vra die waarde van die totale spanning, weerstand of elektriese stroom in die stroombaan (van punt A tot punt B).
Komponente wat "in parallel versamel" is, is elk op 'n aparte tak geleë
Stap 2. Verstaan weerstand en elektriese stroom in parallelle stroombane
Stel jou voor 'n snelweg met veelvuldige bane en tolhokke in elke baan wat voertuigverkeer vertraag. Die skep van 'n nuwe baan bied 'n ekstra baan vir motors sodat die verkeer gladder vloei, alhoewel daar ook 'n tolhok in die nuwe baan gebou word. Dus, net soos in 'n parallelle stroombaan, bied die toevoeging van 'n nuwe tak 'n nuwe pad vir elektriese stroom. Ongeag die hoeveelheid weerstand in die nuwe tak, neem die totale weerstand af en neem die totale stroomsterkte toe.
Stap 3. Tel die stroomsterkte van elke tak op om die totale stroomsterkte te bepaal
As die stroomsterkte in elke tak bekend is, tel dit net by om die totale stroomsterkte te kry. Die totale elektriese stroom is die hoeveelheid elektriese stroom wat deur die stroombaan vloei nadat al die takke weer bymekaar is. Die formule vir totale elektriese stroom: IT = Ek1 + Ek2 + Ek3 + …
Stap 4. Bereken die totale weerstandswaarde
Om die totale weerstandswaarde R uit te vindT parallelle stroombaan, gebruik die vergelyking 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Elke R aan die regterkant van die vergelyking verteenwoordig die weerstandswaarde in 1 tak van 'n parallelle stroombaan.
- Voorbeeld: 'n stroombaan het 2 resistors wat parallel gekoppel is, elk met 'n waarde van 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Met ander woorde, twee takke met dieselfde weerstand is twee keer so maklik om deur te trek as 1 tak alleen.
- As een tak geen weerstand (0Ω) het nie, sal alle elektriese stroom deur die vertakking gaan, sodat die totale weerstandswaarde = 0.
Stap 5. Verstaan wat spanning is
Spanning is die verskil in elektriese potensiaal tussen 2 punte. Aangesien dit 2 punte vergelyk in plaas van om die stroombaan te meet, bly die spanningswaarde dieselfde in enige vertakking. VT = V1 = V2 = V3 = …
Stap 6. Gebruik Ohm se wet
Ohm se wet beskryf die verband tussen spanning V, stroom I en weerstand R: V = IR. As twee van die drie waardes bekend is, gebruik hierdie formule om die derde waarde te vind.
Maak seker dat elke waarde uit dieselfde deel van die reeks kom. Benewens die vind van die waarde in een tak (V = I1R1), Kan Ohm's Law ook gebruik word om die totale kringwaarde te bereken (V = ITRT).
Deel 2 van 3: Voorbeeldvrae
Stap 1. Maak 'n tabel om die telling aan te teken
As 'n parallelkringprobleem meer as een waarde vra, help die tabel u om die inligting te organiseer. Die volgende is 'n voorbeeld van 'n parallelle kring tafel met 3 takke. Takke word dikwels as R geskryf, gevolg deur 'n getal in klein en effens afwaarts.
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| Ek | ampere | ||||
| R | ohm |
Stap 2. Vul die bekende waardes in
Byvoorbeeld, 'n parallelle stroombaan gebruik 'n 12 volt battery. Hierdie kring het 3 parallelle takke, elk met 'n weerstand van 2Ω, 4Ω en 9Ω. Skryf in die tabel al die bekende waardes neer:
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Stap 12. | volt | |||
| Ek | ampere | ||||
| R | Stap 2. | Stap 4. | Stap 9. | ohm |
Stap 3. Kopieer die netspanningswaardes in elke tak
Onthou, die waarde van die spanning oor die hele stroombaan is dieselfde as die waarde van die spanning oor elke tak van 'n parallelle stroombaan.
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Stap 12. | Stap 12. | Stap 12. | Stap 12. | volt |
| Ek | ampere | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Stap 4. Gebruik die formule Ohm's Law om die ampère van elke tak te bepaal
Elke kolom van die tabel bestaan uit spanning, stroom en weerstand. Dit wil sê, 'n onbekende waarde kan altyd gevind word, solank twee ander waardes in dieselfde kolom bekend is. Onthou, Ohm's Law formule is V = IR. Die onbekende waarde in ons voorbeeld is elektriese stroom. Die formule kan dus verander word na I = V/R
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Ek | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampere | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Stap 5. Bereken die totale elektriese stroom
Die totale elektriese stroom is maklik om te vind, want dit is die som van die strome van elke tak.
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Ek | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Stap 6. Bereken die totale weerstand
Die totale weerstand kan op twee maniere bereken word. Die weerstandswaarde -lyn kan gebruik word om die totale weerstand met die vergelyking te bereken 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Die totale weerstand is egter dikwels makliker om te bereken met die formule Ohm's Law wat die totale V en I totale waardes gebruik. Om weerstand te bereken, verander die formule van Ohm se wet na R = V/I
| R1 | R2 | R3 | Totaal | Eenheid | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| Ek | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampere |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Deel 3 van 3: Probleemvariasies
Stap 1. Bereken die elektriese krag
Net soos in ander stroombane, kan elektriese krag bereken word deur die vergelyking P = IV. As die krag in elke vertakking bereken is, sal die totale krag PT gelyk aan die som van die krag van elke tak (bl1 + Bl2 + Bl3 + …).
Stap 2. Bereken die totale weerstand van 'n tweeledige parallelle stroombaan
As 'n parallelle stroombaan slegs twee weerstande het, kan die formule vir totale weerstand vereenvoudig word tot:
RT = R1R2 / (R1 + R.2)
Stap 3. Bereken die totale weerstand as die waardes van alle weerstande dieselfde is
As al die weerstande in 'n parallelle stroombaan dieselfde waarde het, word die formule vir totale weerstand baie eenvoudiger: RT = R1 / N. N is die aantal weerstande in die stroombaan.
Voorbeeld: twee gelykwaardige weerstande wat parallel verbind is, bied die totale weerstand van een weerstand. Agt gelyke waarde hindernisse bied die totale weerstand van een weerstand
Stap 4. Bereken die elektriese stroom in die parallelkringtak sonder om spanning te gebruik
'N Vergelyking bekend as Kirchhoff se huidige wet laat die waarde van die stroomsterkte van elke tak toe, selfs al is die kringspanning nie bekend nie. Die weerstand van elke tak en die totale stroom van die kring moet egter bekend wees.
- Parallelle stroombaan met 2 weerstande: I1 = EkTR2 / (R1 + R.2)
- Parallelle stroombaan met meer as 2 weerstande: om I te bereken1, vind die totale weerstand van al die weerstande behalwe R1. Gebruik die formule vir parallelweerstand. Gebruik vervolgens die formule hierbo, met u antwoord geskryf as R2.
Wenke
- Bereken eers die parallelle deel as u aan 'n gemengde kring (serie-parallel) probleem werk. Vervolgens hoef u net die deel van die reeks te bereken, wat baie makliker is.
- In 'n parallelle stroombaan is die spanning dieselfde oor alle weerstande.
- As u nie 'n sakrekenaar het nie, kan die totale weerstand in sommige kringe moeilik bereken word met behulp van die R. -waarde1, R.2, ens. As dit die geval is, gebruik die formule Ohm's Law om die stroomsterkte van elke tak te bereken.
- Ohm's Law formule kan ook geskryf word E = IR of V = AR; verskillende simbole, maar die betekenis is dieselfde.
- Totale weerstand staan ook bekend as 'ekwivalente weerstand'.
