Paralleelahelate lahendamine

Paralleelahelate lahendamine on lihtne protsess, kui teate põhivalemeid ja põhimõtteid. Kui kaks või enam takistit on kõrvuti ühendatud, saab vool “valida” oma tee (samamoodi, nagu autod kipuvad rada vahetama ja üksteisega kõrvuti sõitma, kui üherealine tee jaguneb kaheks paralleelseks rajaks). Pärast nende sammude lugemist peaksite suutma leida kahe või enama paralleelse takisti vahelise pinge, voolu ja takistuse.

1
Tuvastage paralleelsed ahelad. Paralleelahelal on kaks või enam haru, mis kõik viivad punktist A punkti B. Üks elektronide voog jaguneb, et voolata läbi mitme haru, seejärel sulandub teisel pool tagasi üheks vooluks. Enamik probleeme, mis on seotud paralleelsete vooluahelatega, paluvad teil tuvastada kogu vooluahela pinge, takistuse või voolu (punktist A punktini B). Kõik “paralleelselt ühendatud” komponendid asuvad eraldi harus.

2
Mõista voolu ja takistust paralleelsetes ahelates. Kujutage ette mitme sõidurajaga kiirteed ja igal sõidurajal liiklust aeglustavaid maksupunkte. Uue sõiduraja ehitamine annab autodele teise tee, nii et see kiirendab alati liiklust, kuigi lisate ka uue maksupunkti. Samamoodi annab paralleelahelale uue haru lisamine voolule täiendava tee. Olenemata sellest, kui suur on uue haru takistus, ahela kogutakistus väheneb ja ahela koguvool suureneb.

3
Summa voolud igas harus, et leida koguvool. Kui teate iga haru voolutugevust, lisage need koguvoolu leidmiseks kokku. See on vooluhulk, mis voolab vooluringis pärast kõigi harude kokkulangemist. Valemiliselt: IT = I1 + I2 + I3 + …[

4
Lahendage kogu takistus. Kogu vooluahela kogutakistuse RT leidmiseks lahendage see võrrandis 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …, kus iga parempoolne R tähistab takistust ahela ühel harul. Näiteks vooluahelal on paralleelselt kaks takistit, millest igaüks on 4Ω takistusega. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Teisisõnu, kaks võrdse takistusega haru on täpselt kaks korda lihtsam läbida kui üks haru üksi. Kui ühel harul puudub takistus (0Ω), läheb kogu vool läbi selle haru. Kogutakistus on 0.

5
Pidage meeles, mida pinge kirjeldab. Pinge on elektripotentsiaali erinevus kahe punkti vahel. Kuna võrdlete kahte punkti, mitte ei uuri liikumisteed, jääb pinge samaks, olenemata sellest, millist haru te vaatate. VT = V1 = V2 = V3 = …

6
Leidke Ohmi seaduse abil puuduvad väärtused. Ohmi seadus kirjeldab seost pinge V, voolu I ja takistuse R vahel: V = IR. Kui teate kahte neist väärtustest, kasutage seda valemit, et lahendada kolmas. Veenduge, et iga väärtus viitab vooluringi samale osale. Võite kasutada Ohmi seadust kogu vooluringi (V = ITRT) või üksiku haru (V = I1R1) uurimiseks.

7
Tehke oma töö jälgimiseks diagramm. Kui teil on mitme tundmatu väärtusega paralleelahel, aitab diagramm teil teavet korrastada. Siin on kolme paralleelse haruga ahela näidisdiagramm. Pange tähele, et harudele viidatakse sageli kui R, millele järgneb alaindeksi number.R1R2R3TotalUnitsV   voltsI  AmpesR   oomi

8
Täitke kogu probleemiga seotud teave. Meie näites kasutame 12-voldise aku toiteahelat. Ahelal on kolm paralleelset haru, takistustega 2Ω, 4Ω ja 9Ω. Lisage oma diagrammile see teave: R1R2R3TotalUnitsV    12 voltsI  Ampes R    2 4 9 oomi

9
Kopeerige pinge väärtus igasse harusse. Pidage meeles, et pinge kogu ahelas võrdub pingega paralleelse vooluahela iga haru vahel.R1R2R3TotalUnitsV                                     A ampes R   2 4 9 oomi

10
Iga haru voolu leidmiseks kasutage Ohmi seadust. Diagrammi iga veerg sisaldab pinget, voolu ja takistust. See tähendab, et saate alati lahendada puuduva väärtuse, kui kaks ülejäänud väärtust on samas veerus. Kui vajate meeldetuletust, on Ohmi seadus V = IR. Puuduv väärtus on meie näites praegune, nii et saame selle ümber korraldada järgmiselt: I = V/R R1R2R3TotalUnitsV   12 12 12 12 voltsI         12/2 = 6       2/4 = 3  3 12/9 = ~1,33 amprit R 2 4 9 oomi

11
Lahenda koguvoolu jaoks. Seda väärtust on lihtne leida, kuna koguvool on võrdne iga haru voolude summaga.R1R2R3TotalUnitsV    12 12 12 12 voltsI        6        3 1,33 6 + 3 + 1,33 = 10,33 amprit R 2 4 9 oomi

12
Lahendage kogu takistus. Selle leiate kahel erineval viisil. Selle arvutamiseks võite kasutada takistuse rida, kasutades valemit 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Kuid sageli on seda lihtsam lahendada Ohmi seaduse ja V ja I koguväärtuste abil. When solving for resistance, rearrange Ohm’s Law as R = V/I R1R2R3TotalUnitsV   12 12 12 12 voltsI       6           3           1.33      10.33 amprit R   2 4 9 12 / 10,33 = ~1,17 oomi

13
Arvutage võimsus. Nagu igas vooluringis, on võimsus P = IV. Kui olete otsustanud iga haru võimsuse, võrdub koguvõimsus PT kõigi haru võimsuste väärtuste summaga (P1 + P2 + P3 + …).

14
Leidke kaheharulise vooluahela kogutakistus. Kui paralleelselt on täpselt kaks takistit, saate võrrandit lihtsustada võrrandiks “produkti summa üle”: RT = R1R2 / (R1 + R2)

15
Leidke kogutakistus, kui kõik takistid on identsed. Kui igal paralleelsel takistil on sama takistuse väärtus, muutub võrrand palju lihtsamaks. RT = R1 / N, kus N on takistite arv. Näiteks kaks identset takistit paralleelselt annavad ½ ühe takisti kogutakistusest üksi. Kaheksa identset takistit annavad â…› kogutakistusest.

16
Arvutage haruvoolud ilma pingeta. See võrrand, mida nimetatakse Kirchhoffi voolujagaja reegliks, võimaldab teil lahendada üksikute harude voolud isegi siis, kui te ei tea vooluahela pinget. Peate teadma iga haru takistust ja ahela koguvoolu: kaks takistit paralleelselt: I1 = ITR2 / (R1 + R2) Rohkem kui kaks takistit paralleelselt: I1 lahendamiseks leidke kombineeritud takistus kõigist takistitest peale R1. Ärge unustage paralleelselt kasutada takistite valemit. Nüüd kasutage võrrandit umbes, asendades R2 oma vastusega.