Паралельная схема

Паралельная схема

Паралельныя схемы — гэта фундаментальная канцэпцыя ў электроніцы і электратэхніцы. Нягледзячы на ​​тое, што ў параўнанні з паслядоўнымі ланцугамі яны часта ігнаруюцца, яны маюць важныя характарыстыкі і прымяненне ў розных электрычных і электронных сістэмах. У гэтым артыкуле мы абмяркуем вызначэнне, характарыстыкі, разлікі і прымяненне паралельных ланцугоў у паўсядзённым жыцці.

Вызначэнне паралельнай схемы

Паралельны ланцуг — гэта электрычны ланцуг, у якім кампаненты злучаны паралельна. Гэта азначае, што кожны кампанент мае два вывады, падлучаныя непасрэдна да крыніцы напружання або крыніцы току. У паралельным ланцугу электрычны ток падзяляецца на некалькі шляхоў, і кожны кампанент атрымлівае аднолькавае напружанне.

Схема паралельнага ланцуга

Каб лепш зразумець, давайце разгледзім простую схему паралельнага ланцуга:

"
(R1)
V ——( )—->
|
| (R2)
|—-( )—->
|
| (Рн)
|—-( )-—–>
"

Вышэй паказана паралельная схема з некалькімі рэзістарамі (R1, R2,…,Rn), злучанымі паралельна. На кожны рэзістар у адной кропцы прыкладаецца напружанне V, таму на кожны рэзістар падаецца аднолькавае напружанне V.

Характарыстыкі паралельных ланцугоў

Ніжэй прыведзены некаторыя асноўныя характарыстыкі паралельных ланцугоў:

1. Пастаяннае напружанне

У паралельным ланцугу кожны кампанент (напрыклад, рэзістар або кандэнсатар) мае такое ж напружанне, як і напружанне крыніцы. Напружанне, якое атрымлівае адзін кампанент, такое ж, як і напружанне, якое атрымліваецца іншымі кампанентамі.

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Прыклады пытанняў па крыніцах гуку

2. Асобны паток току

Электрычны ток, які працякае па паралельным ланцугу, падзяляецца паміж усімі шляхамі. Агульны ток, які выходзіць з крыніцы, роўны суме токаў, якія працякаюць праз кожны кампанент. Гэта можна выразіць ураўненнем:

\[ I_{агульны} = I_{1} + I_{2} + … + I_{n} \]

дзе \(I_{total}\) — агульны ток ад крыніцы, а \(I_{1}, I_{2}, …, I_{n}\) — токі, якія праходзяць праз кожны кампанент.

3. Агульны супраціў

Разлік агульнага супраціўлення ў паралельным ланцугу крыху больш складаны, чым у паслядоўным. Агульнае супраціўленне (R_total) у паралельным ланцугу — гэта адваротная велічыня сумы адваротных велічынь кожнага супраціўлення (R_n) у ланцугу:

\[ \frac{1}{R_{агульны}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + … + \frac{1}{R_{n}} \]

Такім чынам, агульны супраціў у паралельным ланцугу заўсёды меншы за супраціў кожнага асобнага ў ланцугу.

4. Розніца напружання

У паралельным ланцугу розніца напружання на кожнай галінцы ланцуга аднолькавая. Гэта адна з галоўных пераваг, якая робіць паралельныя ланцугі шырока выкарыстоўванымі ў паўсядзённых электратэхнічных прыладах.

5. Выхад з ладу аднаго з кампанентаў

Калі адзін з кампанентаў паралельнага ланцуга выйдзе з ладу або пашкодзіцца (напрыклад, абарвецца), астатнія кампаненты працягнуць працаваць. Гэта адбываецца таму, што іншыя шляхі могуць усё яшчэ праводзіць ток, не пацярпеўшы ад абрыву ў адным з іх.

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Дзейнасць, якая падтрымлівае прынцыпы зялёнай хіміі

Разлік паралельнай схемы

Каб лепш зразумець гэтую канцэпцыю, давайце разгледзім просты прыклад разліку. Дапусцім, у нас ёсць паралельны ланцуг, які складаецца з трох рэзістараў з наступнымі значэннямі супраціўлення:

– R1 = 10 Ом
– R2 = 20 Ом
– R3 = 30 Ом

Мы знойдзем агульны супраціў (R_total) гэтага паралельнага ланцуга.

Спачатку вылічваем адваротную велічыню кожнага супраціўлення:

\[ \frac{1}{R_{1}} = \frac{1}{10} = 0.1 \]
\[ \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{20} = 0.05 \]
\[ \frac{1}{R_{3}} = \frac{1}{30} = 0.0333 \]

Затым мы складаем усе адваротныя значэнні:

\[ \frac{1}{R_{агульны}} = 0.1 + 0.05 + 0.0333 = 0.1833 \]

Нарэшце, мы вылічваем агульнае значэнне супраціўлення, узяўшы адваротнае значэнне сумы:

\[R_{агульны} = \frac{1}{0.1833} \прыблізна 5.46 \: Ω \]

Такім чынам, агульны супраціў гэтага паралельнага ланцуга складае каля 5.46 Ом.

Прымяненне паралельных схем

Паралельныя схемы выкарыстоўваюцца ў розных паўсядзённых і прамысловых умовах дзякуючы сваім перавагам забеспячэння пастаяннага напружання і высокай надзейнасці. Вось некалькі прыкладаў іх ужывання:

1. Асвятленне дома

Асвятленне ў доме звычайна падключаецца паралельна. Гэта дазваляе кожнай лямпе атрымліваць аднолькавае напружанне, таму, калі адна лямпачка перагарыць, астатнія ўсё роўна могуць працаваць.

ЧЫТАЙЦЕ ТАКСАМА  Прыклад пытанняў па электрычнай энергіі

2. Электрычная сістэма ў аўтамабілях

Электрычная сістэма аўтамабіля таксама выкарыстоўвае паралельную схему, каб гарантаваць, што кожны кампанент, такі як фары, кандыцыянер і радыё, атрымлівае аднолькавае напружанне і працягвае працаваць, нават калі адзін з кампанентаў пашкоджаны.

3. Электрастанцыя

Генератары на электрастанцыях часта падключаюцца паралельна, каб павялічыць агульную магутнасць і павысіць надзейнасць. Калі адзін генератар выйдзе з ладу, астатнія ўсё роўна змогуць працаваць.

4. Электроннае абсталяванне

Электроннае абсталяванне, такое як кампутары і мабільныя тэлефоны, выкарыстоўвае паралельныя схемы, каб забяспечыць аднолькавае харчаванне жыццёва важных кампанентаў і працягваць аптымальнае функцыянаванне.

5. Сетка сонечнай энергіі

У сонечных энергетычных сістэмах сонечныя панэлі часта падключаюцца паралельна, каб павялічыць выходную магутнасць і забяспечыць больш электраэнергіі ў розных умовах.

Выснова

Паралельныя схемы — важная канцэпцыя ў электроніцы і электратэхніцы. Разумеючы іх характарыстыкі і разлікі, мы можам выкарыстоўваць іх перавагі для стварэння эфектыўных і надзейных электрычных сістэм. Ад хатняга асвятлення да складаных прамысловых электрычных сістэм, паралельныя схемы забяспечваюць неабходную гнуткасць і надзейнасць у шырокім дыяпазоне прымянення. Маючы глыбокае разуменне паралельных схем, мы можам працягваць распрацоўваць лепшыя тэхналогіі і сістэмы для будучыні.

Правільны каментар