Загрузить PDF
Загрузить PDF
В параллельной цепи резисторы соединены таким образом, что электрический ток в цепи делится между резисторами и проходит через них одновременно (сравните это с автодорогой, которая разделяется на две параллельные дороги и делит поток машин на два потока, движущихся параллельно друг другу). В этой статье мы расскажет вам, как вычислить напряжение, силу тока и сопротивление в параллельной цепи.
Шпаргалка
- Формула для вычисления общего сопротивления R T в параллельной цепи: 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + ...
- Напряжение в параллельной цепи одинаковое на каждом ее элементе: V T = V 1 = V 2 = V 3 = ...
- Формула для вычисления общей силы тока в параллельной цепи: I T = I 1 + I 2 + I 3 + ...
- Закон Ома: V = IR
Шаги
-
Определение. Параллельная цепь — это цепь, в которой ток течет из точки А в точку В одновременно по нескольким элементам цепи (то есть поток электронов разбивается на несколько потоков, которые на конечном участке цепи вновь объединяются в единый поток). В большинстве задач, в которых присутствует параллельная цепь, нужно вычислить напряжение, сопротивление и силу тока.
- Элементы, подключенные параллельно, находятся на отдельных ветвях цепи.
-
Сила тока и сопротивление в параллельных цепях. Представьте себе автостраду с несколькими полосами, на каждой из которых установлен пункт пропуска, замедляющий движение автомобилей. Построив новую полосу, вы увеличите скорость движения (даже если и на этой полосе вы поставите пункт пропуска). Аналогично с параллельной цепью — добавив новую ветвь, вы уменьшите общее сопротивление цепи и увеличите силу тока.
-
Общая сила тока в параллельной цепи равна сумме силы тока на каждом элементе этой цепи. То есть, если известна сила тока на каждом резисторе, сложите эти силы тока, чтобы найти общую силу тока в параллельной цепи: I T = I 1 + I 2 + I 3 + ...
-
Общее сопротивление в параллельной цепи. Оно вычисляется по формуле: 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + ..., где R1, R2 и так далее — это сопротивление соответствующих элементов (резисторов) этой цепи.
- Например, параллельная цепь включает два резистора и сопротивление каждого равно 4 Ом. 1 / R T = 1 /4 + 1 /4 → 1 / R T = 1 /2 → R T = 2 Ом. То есть общее сопротивление параллельной цепи с двумя элементами, сопротивления которых равны, в два раза меньше сопротивления каждого резистора.
- Если какая-либо ветвь параллельной цепи не имеет сопротивления (0 Ом), то весь ток пройдет именно через эту ветвь. [1] X Источник информации
-
Напряжение. Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи. Так как здесь рассматриваются две точки без учета пути движения тока по цепи, напряжение в параллельной цепи одинаково на каждом элементе этой цепи, то есть: V T = V 1 = V 2 = V 3 = ...
-
Вычислите значения неизвестных величин по закону Ома. Закон Ома описывает взаимосвязь между напряжением V, силой током I и сопротивлением R: V = IR . Если вам известны значения двух величин из этой формулы, вы можете найти значение третьей величины.
- Вы можете применить закон Ома для всей цепи (V = I T R T ) или для одной ветви этой цепи (V = I 1 R 1 ).
Реклама
-
Нарисуйте таблицу, чтобы облегчить решение задачи, особенно если неизвестны значения сразу нескольких величин в данной параллельной цепи. [2] X Источник информации Рассмотрим пример электрической цепи с тремя параллельными ветвями. Обратите внимание, что здесь под ветвями подразумеваются резисторы с сопротивлениями R1, R2, R3.
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения VВ IА RОм -
Внесите в таблицу данные вам значения. Например, к электрической цепи подключена батарея, напряжение которой равно 12 В. Цепь включает три параллельные ветви с сопротивлениями 2 Ом, 4 Ом, 9 Ом.
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения V12 В IА R2 4 9 Ом -
Заполните значения напряжения для каждого элемента цепи. Помните, что общее напряжение в параллельной цепи и напряжение на каждом резисторе этой цепи равны.
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения V12 12 12 12 В IА R2 4 9 Ом -
Вычислите силу тока на каждом резисторе по закону Ома. Так как теперь в каждом столбце вашей таблицы есть значения двух величин, вы с легкостью вычислите значение третей величины при помощи закона Ома: V = IR. В нашем примере нужно найти силу тока, поэтому перепишите формулу закона Ома следующим образом: I = V/R
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения V12 12 12 12 В I12/2 = 6 12/4 = 3 12/9 = ~1,33 А R2 4 9 Ом -
Вычислите общую силу тока. Помните, что общая сила тока в параллельной цепи равна сумме сил тока на каждом элементе этой цепи.
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения V12 12 12 12 В I6 3 1,33 6 + 3 + 1,33 = 10,33 А R2 4 9 Ом -
Вычислите общее сопротивление. Сделайте это одним из двух способов. Либо используйте формулу 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 , либо формулу закона Ома: R = V/I.
R 1 R 2 R 3 Общее Единицы измерения V12 12 12 12 В I6 3 1.33 10,33 А R2 4 9 12 / 10,33 = ~1,17 Ом Реклама
-
Вычислите мощность тока по формуле: P = IV. Если вам дана мощность тока на каждом участке цепи, то общая мощность вычисляется по формуле: P T = P 1 + P 2 + P 3 + ....
-
Вычислите общее сопротивление в параллельной цепи, состоящей из двух ветвей (двух резисторов).
- R T = R 1 R 2 / (R 1 + R 2 )
-
Найдите общее сопротивление в параллельной цепи, если сопротивление всех резисторов одинаково: R T = R 1 / N, где N — количество резисторов в цепи. [3] X Источник информации
- Например, если в параллельной цепи два резистора с одинаковым сопротивлением, то общее сопротивление цепи будет вдвое меньше сопротивления одного резистора. Если в цепи восемь одинаковых резисторов, то общее сопротивление будет в восемь раз меньше сопротивления одного резистора.
-
Вычислите силу тока на каждом резисторе, если напряжение неизвестно. Это можно сделать, воспользовавшись правилом Кирхгофа. [4] X Источник информации Вам необходимо вычислить сопротивление каждого резистора и общую силу тока в цепи.
- Два резистора в параллельной цепи: I 1 = I T R 2 / (R 1 + R 2 )
- Несколько (более двух) резисторов в параллельной цепи. В этом случае для вычисления I 1 найдите общее сопротивление всех резисторов за исключением R 1 . Для этого воспользуйтесь формулой для вычисления общего сопротивления в параллельной цепи. Затем используйте правило Кирхгофа, заменив R 2 полученным значением.
Реклама
Советы
- В параллельной цепи напряжение одинаково на всех резисторах.
- Возможно, в вашем учебнике закон Ома представлен следующей формулой: E = IR или V = AR. Здесь присутствуют другие обозначения величин, но суть закона Ома не меняется.
- Общее сопротивление часто именуется эквивалентным сопротивлением.
- Если у вас нет калькулятора, найти общее сопротивление, используя значения R 1 , R 2 и так далее, довольно проблематично. Поэтому воспользуйтесь законом Ома.
- Если в задаче дана параллельно-последовательная цепь, сделайте вычисления для ее параллельного участка, а затем для полученной последовательной цепи.
Реклама
Источники
Об этой статье
Эту страницу просматривали 196 048 раз.
Реклама
