Kết nối song song của điện trở, cùng với nối tiếp, là cách chính để kết nối các phần tử trong mạch điện. Trong phiên bản thứ hai, tất cả các phần tử được cài đặt tuần tự: phần cuối của một phần tử được kết nối với phần đầu của phần tử tiếp theo. Trong một mạch như vậy, cường độ dòng điện trên tất cả các phần tử là như nhau, và điện áp giảm phụ thuộc vào điện trở của mỗi phần tử. Có hai nút trong một kết nối nối tiếp. Phần đầu của tất cả các phần tử được kết nối với một phần tử và phần cuối của chúng với phần tử thứ hai. Thông thường, đối với dòng điện một chiều, chúng có thể được chỉ định là cộng và trừ, và đối với dòng điện xoay chiều là pha và không. Do các tính năng của nó, nó được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện, kể cả những mạch có kết nối hỗn hợp. Các thuộc tính giống nhau đối với DC và AC.
Tính tổng trở khi các điện trở mắc song song
Không giống như kết nối nối tiếp, tìm tổng điện trở ở đâu là đủ để thêm giá trị của từng phần tử, đối với kết nối song song, điều này cũng đúng với độ dẫn điện. Và vì nó tỷ lệ nghịch với điện trở, chúng ta nhận được công thức được trình bày cùng với mạch trong hình sau:
Cần lưu ý một đặc điểm quan trọng trong tính toán kết nối song song của các điện trở: tổng giá trị sẽ luôn nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất của chúng. Đối với điện trở, điều này đúng với cả dòng điện một chiều và xoay chiều. Các cuộn dây và tụ điện có đặc điểm riêng.
Dòng điện và điện áp
Khi tính điện trở song song của điện trở, bạn cần biết cách tính hiệu điện thế và cường độ dòng điện. Trong trường hợp này, định luật Ohm sẽ giúp chúng ta, xác định mối quan hệ giữa điện trở, dòng điện và điện áp.
Dựa trên công thức đầu tiên của định luật Kirchhoff, chúng ta thu được rằng tổng các dòng điện hội tụ trong một nút bằng không. Hướng được chọn theo hướng của dòng điện. Như vậy, chiều dương đối với nút đầu tiên có thể được coi là dòng điện đến từ nguồn điện. Và đi ra từ mỗi điện trở sẽ là âm. Đối với nút thứ hai, hình ảnh ngược lại. Dựa trên công thức của định luật, chúng ta nhận được rằng tổng dòng điện bằng tổng dòng điện đi qua mỗi điện trở mắc song song.
Điện áp cuối cùng được xác định bởi định luật Kirchhoff thứ hai. Nó giống nhau đối với mỗi điện trở và bằng tổng. Tính năng này được sử dụng để kết nối ổ cắm và đèn chiếu sáng trong căn hộ.
Ví dụ tính toán
Như ví dụ đầu tiên, hãy tính điện trở khi mắc song song các điện trở giống hệt nhau. Dòng điện chạy qua chúng sẽ như nhau. Một ví dụ về tính toán điện trở sẽ như thế này:
Ví dụ này cho thấy rõ ràng rằngrằng tổng trở thấp hơn hai lần so với mỗi trong số chúng. Điều này tương ứng với thực tế là tổng cường độ dòng điện cao gấp đôi cường độ dòng điện. Nó cũng tương quan tốt với việc tăng gấp đôi độ dẫn điện.
Ví dụ thứ hai
Hãy xem xét một ví dụ về kết nối song song của ba điện trở. Để tính toán, chúng tôi sử dụng công thức chuẩn:
Tương tự, các mạch có nhiều điện trở mắc song song được tính.
Ví dụ về kết nối hỗn hợp
Đối với một hợp chất hỗn hợp như bên dưới, việc tính toán sẽ được thực hiện theo một số bước.
Đầu tiên, các phần tử nối tiếp có thể được thay thế có điều kiện bằng một điện trở có điện trở bằng tổng của hai phần tử được thay thế. Hơn nữa, tổng điện trở được xem xét theo cách tương tự như đối với ví dụ trước. Phương pháp này cũng phù hợp với các sơ đồ khác phức tạp hơn. Liên tục đơn giản hóa mạch, bạn có thể nhận được giá trị mong muốn.
Ví dụ: nếu hai điện trở song song được kết nối thay vì R3, trước tiên bạn sẽ cần tính toán điện trở của chúng, thay thế chúng bằng một điện trở tương đương. Và sau đó giống như trong ví dụ trên.
Ứng dụng của mạch song song
Kết nối song song các điện trở thấy ứng dụng của nó trong nhiều trường hợp. Kết nối hàng loạt làm tăng điện trở, nhưng trong trường hợp của chúng tôi, nó sẽ giảm. Ví dụ, một mạch điện yêu cầu điện trở 5 ohm, nhưng chỉ có 10 ohm và điện trở cao hơn. Từ ví dụ đầu tiên, chúng tôi biếtrằng bạn có thể nhận được một nửa giá trị điện trở nếu bạn lắp hai điện trở giống hệt nhau song song với nhau.
Bạn có thể giảm điện trở hơn nữa, ví dụ, nếu hai cặp điện trở được kết nối song song được kết nối song song tương đối với nhau. Bạn có thể giảm điện trở đi một hệ số hai nếu các điện trở có cùng điện trở. Bằng cách kết hợp với kết nối nối tiếp, có thể nhận được bất kỳ giá trị nào.
Ví dụ thứ hai là việc sử dụng kết nối song song cho hệ thống chiếu sáng và ổ cắm trong căn hộ. Nhờ kết nối này, điện áp trên mỗi phần tử sẽ không phụ thuộc vào số của chúng và sẽ giống nhau.
Một ví dụ khác về việc sử dụng kết nối song song là nối đất bảo vệ của thiết bị điện. Ví dụ, nếu một người chạm vào vỏ kim loại của thiết bị, nơi xảy ra sự cố đánh thủng, sẽ thu được một kết nối song song giữa nó và dây dẫn bảo vệ. Nút đầu tiên sẽ là nơi tiếp xúc, và nút thứ hai sẽ là điểm không của máy biến áp. Một dòng điện khác sẽ chạy qua vật dẫn và người. Giá trị điện trở của giá trị thứ hai được coi là 1000 ohms, mặc dù giá trị thực thường cao hơn nhiều. Nếu không có nối đất, tất cả dòng điện chạy trong mạch sẽ đi qua người vì anh ta là vật dẫn duy nhất.
Kết nối song song cũng có thể được sử dụng cho pin. Hiệu điện thế không đổi nhưng điện dung của chúng tăng gấp đôi.
Kết quả
Khi các điện trở được kết nối song song, điện áp trên chúng sẽ giống nhau và dòng điệnbằng tổng các dòng điện chạy qua mỗi điện trở. Độ dẫn điện sẽ bằng tổng của mỗi loại. Từ đó, thu được một công thức bất thường cho tổng điện trở của các điện trở.
Cần phải tính đến khi tính toán kết nối song song của các điện trở rằng điện trở cuối cùng sẽ luôn nhỏ hơn nhỏ nhất. Điều này cũng có thể được giải thích bằng tổng độ dẫn của các điện trở. Phần sau sẽ tăng lên khi bổ sung các nguyên tố mới, và theo đó, độ dẫn điện sẽ giảm.
