Πώς να υπολογίσετε την τάση σε παράλληλο κύκλωμα: Παραδείγματα προβλημάτων και λεπτομερή γεγονότα

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε διάφορες μεθόδους σχετικά με τον τρόπο υπολογισμού της τάσης σε παράλληλα κυκλώματα. Μια παράλληλη σύνδεση χωρίζει το κύκλωμα σε κλάδους για να αφήσει το ρεύμα να ρέει διανεμητικά μέσα από όλους τους.

Τα παράλληλα κυκλώματα ακολουθούν το νόμο της διατήρησης της ενέργειας. Η τάση μπορεί να ειπωθεί ως ηλεκτρική εργασία που γίνεται ανά μονάδα φόρτισης. Τα ηλεκτρικά πεδία είναι συντηρητικά, πράγμα που σημαίνει ότι η ηλεκτρική εργασία εξαρτάται μόνο από τα σημεία έναρξης και τέλους. Όλοι οι κλάδοι έχουν κοινό αρχικό και τελικό κόμβο σε παράλληλη σύνδεση. Επομένως η τάση είναι ίση.

Διαβάστε περισσότερα στο…..Λειτουργία Parallel Circuit: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Πώς να υπολογίσετε την τάση σε παράλληλο κύκλωμα - Αριθμητικά παραδείγματα

Πώς να υπολογίσετε την τάση σε παράλληλο κύκλωμα - ένα παράλληλο κύκλωμα RLC
Ένα παράλληλο κύκλωμα RLC. "Αρχείο:Example9d.png" by 1sfoerster έχει άδεια χρήσης κάτω από CC BY-SA 3.0

Q1. Όπως φαίνεται στο κύκλωμα, δύο αντιστάσεις ίσης αξίας ενώνονται με μια πηγή τάσης παράλληλα. Δίνονται ορισμένες τιμές: i1= 3 A, ισοδύναμη αντίσταση Req= 15 ohm. Βρείτε την τάση της πηγής Vs

Ας υποθέσουμε ότι ο R1 = R2 = R ohm. Επομένως, η ισοδύναμη αντίσταση,

Req = (1/R + 1/R)-1 = R/2Ω

Δίνεται R/2 = 15, Άρα η τιμή κάθε αντίστασης = 15 × 2 = 30 ohm. Η τιμή του ρεύματος i1 δίνεται ως 3 Α.

Καθώς είναι ένα παράλληλο κύκλωμα, η τάση σε έναν κλάδο θα είναι η ίδια τάση σε οποιονδήποτε άλλο κλάδο, και αυτή θα είναι και η τάση τροφοδοσίας. Ως εκ τούτου, η τάση πηγής,

Vs = ρεύμα σε κλάδο x αντίστοιχη τιμή αντίστασης = i1 x R = 3 x 30 = 90 V 

Ε2. Ένα παράλληλο δίκτυο αποτελείται από πέντε αντιστάσεις, R, 2R, 4R, 8R και 16R. Το καθαρό ρεύμα στο δίκτυο είναι I. Βρείτε την τάση στον κλάδο που περιέχει την αντίσταση 4R.

Θα μάθουμε πρώτα την ισοδύναμη αντίσταση του δικτύου για τον υπολογισμό της τάσης σε οποιοδήποτε σημείο του δικτύου. Το αντίστοιχο αντίσταση σε παράλληλο το κύκλωμα είναι,

Req = (1/R1 +1/R2 +1/R3 … + 1/Rn)-1

Εδώ, Req = ((1/R + (1/2R + (1/4R + (1/8R + (1/16R))-1 = (16R/31)Ω

Το συνολικό ρεύμα στο κύκλωμα δίνεται ως I Amp.

Επομένως, τάση πηγής Vs = I x 16R/31 = 16IR/31 V

Γνωρίζουμε ότι η τάση πηγής ενός παράλληλου κυκλώματος είναι ίδια με την τάση σε οποιοδήποτε κλάδο του κυκλώματος. Έτσι, η τάση στον κλάδο που περιέχει την αντίσταση 4R είναι 16IR/31 V.

Πώς να υπολογίσετε την τάση σε παράλληλο κύκλωμα - Συχνές ερωτήσεις

Πώς να βρείτε τη συνολική τάση σε ένα παράλληλο κύκλωμα;

Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, η συνολική τάση είναι ίδια με τις τάσεις διακλάδωσης. Με άλλα λόγια, η τάση παραμένει ίδια σε όλους τους κλάδους που συνδέονται παράλληλα. Οι κλάδοι είναι απλώς διαφορετικές διαδρομές για το ρεύμα.

Βήματα για τον υπολογισμό τάση σε παράλληλο κύκλωμα με αντίσταση και το συνολικό ρεύμα που δίνεται είναι:

  • Βρείτε την ισοδύναμη αντίσταση χρησιμοποιώντας τον τύπο- Req = (1/R1 +1/R2 +1/R3 … + 1/Rn)-1
  • Πολλαπλασιάστε το Req με το συνολικό ρεύμα.

Εάν δίνεται μόνο μία αντίσταση και η αντίστοιχη τιμή ρεύματος, πολλαπλασιάστε τα για να λάβετε την τάση.

Διαβάστε περισσότερα για……Παραδείγματα παράλληλων κυκλωμάτων: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Πώς να βρείτε την τάση που λείπει σε ένα παράλληλο κύκλωμα;

Με τον όρο «ελλείπουσα τάση» σε ένα παράλληλο κύκλωμα, εννοούμε την τροφοδοτούμενη τάση καθώς είναι ίδια για όλους τους κλάδους. Έτσι, εάν έχουμε κάποια τιμή ρεύματος και αντίστασης, μπορούμε να μάθουμε το τάση στο παράλληλο κύκλωμα.

Ας το καταλάβουμε αυτό με τη βοήθεια ενός παραδείγματος. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν δύο αντιστάσεις των 2 ohms και των 4 ohms συνδεδεμένων παράλληλα. Το ρεύμα που διέρχεται από την αντίσταση των 2 ohm δίνεται ως 1.5 A. Γνωρίζουμε την τάση τροφοδοσίας Vs= τάση διακλάδωσης V1 = τάση διακλάδωσης V2. Επομένως, λείπει τάση V = iR = 2 x 1.5 = 3 x V.

Πώς να βρείτε την τάση πηγής σε ένα παράλληλο κύκλωμα σειράς;

Σύμφωνα με την αρχή του παράλληλου κυκλώματος, η τάση σε κάθε κλάδο είναι ίδια και ίση με την τάση της πηγής. Εάν η τάση πηγής είναι Vs και οι τάσεις διακλάδωσης είναι V1, V2,….Vn τότε Vs = V1 = V2 =….= Vn.

Εάν δίνεται η τάση πηγής, έχουμε ήδη τις τάσεις διακλάδωσης. Εάν η τάση της πηγής είναι άγνωστη και δίνονται τιμές ρεύματος, μπορούμε να μάθουμε την τάση με τη βοήθεια του νόμου του Ohm. Για παράδειγμα, εάν το ρεύμα μέσω ενός κλάδου είναι 5 A και η τιμή αντίστασης είναι 2 ohms, η τάση είναι απλώς 5 × 2 = 10 V.

Διαβάστε περισσότερα για……Είναι επίκαιρο το ίδιο παράλληλα: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Πώς να βρείτε την εφαρμοζόμενη τάση σε ένα παράλληλο κύκλωμα;

Η εφαρμοζόμενη τάση σε παράλληλο κύκλωμα αναφέρεται στην τάση της πηγής ή στην τάση της μπαταρίας. Δίνεται ή μπορούμε να το υπολογίσουμε με τη βοήθεια άλλων πληροφοριών που παρέχονται, όπως τιμές ρεύματος και αντίστασης.

Οι εφαρμοζόμενες τάσεις σημαίνει την τάση που δίνεται σε ένα στοιχείο. Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, η εφαρμοζόμενη τάση είναι η συνολική τάση. Είναι επίσης το ίδιο με τις πτώσεις τάσης σε μεμονωμένους κλάδους του κυκλώματος. Αλλά εάν το παράλληλο κύκλωμα δεν είναι το μόνο μέρος του δικτύου, η εφαρμοζόμενη τάση και οι τάσεις διακλάδωσης δεν θα είναι ίσες.

Εξισώσεις και Υπολογισμοί

  1. Ο νόμος του Ωμ:
  • Ο νόμος του Ohm δηλώνει ( V = IR ), όπου ( V ) είναι τάση, ( I ) είναι ρεύμα και ( R ) είναι αντίσταση.
  • Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, η τάση σε κάθε εξάρτημα (κλάδος) είναι ίση με την τάση της πηγής.
  1. Συνολικό Ρεύμα σε Παράλληλα Κυκλώματα:
  • Το συνολικό ρεύμα που παρέχεται από την πηγή είναι το άθροισμα των ρευμάτων σε κάθε παράλληλο κλάδο.
  • Χρησιμοποιώντας τον νόμο του Ohm: I_{\text{total}} = I_1 + I_2 + \cdots + I_n ), όπου το καθένα ( I_x = \frac{V}{R_x}.

Παραδείγματα

  1. Απλό Παράλληλο Κύκλωμα:
  • Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα παράλληλο κύκλωμα με μπαταρία 12V και τρεις αντιστάσεις (R1, R2, R3) τιμών 4Ω, 6Ω και 12Ω, αντίστοιχα.
  • Η τάση σε κάθε αντίσταση είναι 12 V.
  • Το ρεύμα μέσω κάθε αντίστασης είναι I_1 = \frac{12V}{4Ω} = 3A, I_2 = \frac{12V}{6Ω} = 2A, να I_3 = \frac{12V}{12Ω} = 1A.
  • Το συνολικό ρεύμα από την μπαταρία είναι I_{\text{σύνολο}} = 3A + 2A + 1A = 6A.
  1. Παράλληλο κύκλωμα ως μέρος ενός μεγαλύτερου δικτύου:
  • Εάν ένα παράλληλο κύκλωμα είναι τμήμα ενός πιο εκτεταμένου δικτύου, η εφαρμοζόμενη τάση στο παράλληλο τμήμα μπορεί να διαφέρει από την τάση της πηγής.
  • Για παράδειγμα, εάν υπάρχει ένα εξάρτημα σειράς με πτώση τάσης, η τάση στο παράλληλο τμήμα θα είναι η τάση της πηγής μείον την πτώση τάσης στο εξάρτημα σειράς.
  • Παράδειγμα: Μπαταρία 12 V με αντίσταση σειράς (2Ω) και παράλληλη διατομή. Εάν πέσει 2V κατά μήκος της αντίστασης σειράς, η εφαρμοζόμενη τάση στο παράλληλο κύκλωμα είναι 10V (12V – 2V).

Διαβάστε επίσης: