اتصال موازی مقاومت ها به همراه سری، راه اصلی اتصال عناصر در مدار الکتریکی است. در نسخه دوم، همه عناصر به صورت متوالی نصب می شوند: انتهای یک عنصر به ابتدای عنصر بعدی متصل می شود. در چنین مداری، قدرت جریان در همه عناصر یکسان است و افت ولتاژ به مقاومت هر عنصر بستگی دارد. دو گره در یک اتصال سریال وجود دارد. ابتدای همه عناصر به یکی و انتهای آنها به دوم متصل است. به طور معمول، برای جریان مستقیم، آنها را می توان به عنوان مثبت و منفی، و برای جریان متناوب به عنوان فاز و صفر تعیین کرد. با توجه به ویژگی های آن، به طور گسترده ای در مدارهای الکتریکی از جمله مدارهای با اتصال مخلوط استفاده می شود. خواص برای DC و AC یکسان است.
محاسبه مقاومت کل در هنگام اتصال موازی مقاومتها
برخلاف اتصال سری، جایی که برای یافتن مقاومت کل کافی است مقدار هر عنصر را اضافه کنید، برای اتصال موازی، همین امر در مورد رسانایی نیز صادق است. و از آنجایی که با مقاومت نسبت عکس دارد، فرمولی را به همراه مدار در شکل زیر دریافت می کنیم:
لازم است به یک ویژگی مهم در محاسبه اتصال موازی مقاومت ها توجه شود: مقدار کل همیشه کمتر از کوچکترین آنها خواهد بود. برای مقاومت ها، این برای هر دو جریان مستقیم و متناوب صادق است. کویل ها و خازن ها ویژگی های خاص خود را دارند.
جریان و ولتاژ
هنگام محاسبه مقاومت موازی مقاومت ها، باید نحوه محاسبه ولتاژ و جریان را بدانید. در این مورد، قانون اهم به ما کمک می کند، که رابطه بین مقاومت، جریان و ولتاژ را تعیین می کند.
بر اساس فرمول اول قانون کیرشهوف، به دست می آوریم که مجموع جریان های همگرا در یک گره برابر با صفر است. جهت با توجه به جهت جریان جریان انتخاب می شود. بنابراین، جهت مثبت گره اول را می توان جریان ورودی از منبع تغذیه در نظر گرفت. و خروجی از هر مقاومت منفی خواهد بود. برای گره دوم، تصویر مخالف است. بر اساس فرمول قانون، دریافت می کنیم که جریان کل برابر است با مجموع جریان هایی که از هر مقاومتی که به طور موازی متصل شده اند می گذرد.
ولتاژ نهایی توسط قانون دوم Kirchhoff تعیین می شود. برای هر مقاومت یکسان است و برابر است با کل. این ویژگی برای اتصال پریز و روشنایی در آپارتمان ها استفاده می شود.
مثال محاسبه
به عنوان اولین مثال، اجازه دهید مقاومت را هنگام اتصال موازی مقاومت های یکسان محاسبه کنیم. جریان عبوری از آنها یکسان خواهد بود. مثالی از محاسبه مقاومت به این صورت است:
این مثال به وضوح این را نشان می دهدکه مقاومت کل دو برابر کمتر از هر یک از آنها است. این مربوط به این واقعیت است که کل قدرت جریان دو برابر قدرت یک است. همچنین با دو برابر شدن رسانایی همبستگی خوبی دارد.
مثال دوم
مثالی از اتصال موازی سه مقاومت را در نظر بگیرید. برای محاسبه، از فرمول استاندارد استفاده می کنیم:
به طور مشابه، مدارهایی با تعداد زیادی مقاومت متصل به موازات محاسبه می شوند.
مثال اتصال مختلط
برای یک ترکیب مخلوط مانند زیر، محاسبه در چندین مرحله انجام می شود.
برای شروع، عناصر سریال را می توان به طور مشروط با یک مقاومت با مقاومت برابر با مجموع دو جایگزین جایگزین کرد. علاوه بر این، مقاومت کل به همان روشی که برای مثال قبلی در نظر گرفته شده است. این روش برای سایر طرح های پیچیده تر نیز مناسب است. با ساده سازی مداوم مدار، می توانید مقدار دلخواه را بدست آورید.
به عنوان مثال، اگر دو مقاومت موازی به جای R3 به یکدیگر متصل شوند، ابتدا باید مقاومت آنها را محاسبه کنید و آنها را با مقاومتی معادل جایگزین کنید. و سپس مانند مثال بالا.
کاربرد مدار موازی
اتصال موازی مقاومت ها در بسیاری از موارد کاربرد خود را پیدا می کند. اتصال سری مقاومت را افزایش می دهد، اما در مورد ما کاهش می یابد. به عنوان مثال، یک مدار الکتریکی به مقاومت 5 اهم نیاز دارد، اما تنها مقاومت های 10 اهم و بالاتر وجود دارد. از مثال اول، ما می دانیمکه اگر دو مقاومت یکسان را به صورت موازی با یکدیگر نصب کنید، می توانید نصف مقدار مقاومت را دریافت کنید.
می توانید مقاومت را حتی بیشتر کاهش دهید، برای مثال، اگر دو جفت مقاومت که به صورت موازی به هم متصل شده اند، به صورت موازی نسبت به یکدیگر متصل شوند. اگر مقاومت ها یکسان باشند، می توانید مقاومت را دو برابر کاهش دهید. با ترکیب با یک اتصال سریال، هر مقداری را می توان به دست آورد.
مثال دوم استفاده از اتصال موازی برای روشنایی و پریز در آپارتمان ها است. به لطف این اتصال، ولتاژ هر عنصر به تعداد آنها بستگی ندارد و یکسان خواهد بود.
نمونه دیگر استفاده از اتصال موازی، ارت حفاظتی تجهیزات الکتریکی است. به عنوان مثال، اگر شخصی به بدنه فلزی دستگاه که در آن خرابی رخ می دهد، دست بزند، اتصال موازی بین آن و هادی محافظ ایجاد می شود. گره اول محل تماس و دومی نقطه صفر ترانسفورماتور خواهد بود. جریان متفاوتی از طریق هادی و شخص جریان می یابد. مقدار مقاومت دومی 1000 اهم در نظر گرفته می شود، اگرچه مقدار واقعی اغلب بسیار بالاتر است. اگر زمین وجود نداشت، تمام جریانی که در مدار جریان می‌یابد از شخص عبور می‌کرد، زیرا او تنها رسانا بود.
اتصال موازی برای باتری ها نیز قابل استفاده است. ولتاژ ثابت می ماند، اما ظرفیت آنها دو برابر می شود.
نتیجه
هنگامی که مقاومت ها به صورت موازی متصل می شوند، ولتاژ دو طرف آنها و جریان یکسان خواهد بود.برابر است با مجموع جریان هایی که از هر مقاومت می گذرد. رسانایی با مجموع هر یک برابر خواهد بود. از این، یک فرمول غیر معمول برای مقاومت کل مقاومت ها به دست می آید.
هنگام محاسبه اتصال موازی مقاومت ها باید در نظر گرفت که مقاومت نهایی همیشه کمتر از کوچکترین خواهد بود. این را می توان با جمع رسانایی مقاومت ها نیز توضیح داد. دومی با افزودن عناصر جدید افزایش می‌یابد و بر این اساس رسانایی کاهش می‌یابد.
