Artikkeli vastuksista rinnakkain
Jos vastukset on kytketty kuvan mukaisesti, vastukset on kytketty rinnan.
Liitoskohtaan tuleva sähkövirta (sähkövirta = sähkövaraus, joka virtaa tietyn aikavälin aikana) on sama kuin liitoskohdasta lähtevä sähkövirta. Liitoskohtia on useita, joten kokonaissähkövirta = kussakin liitoskohdassa virtaavan sähkövirran määrä. Matemaattisesti I = I1 + I2 + I3 . Sähköpotentiaali - ero eli sähköjännite jokaisessa liitoskohdassa on kuitenkin sama.
I = V/R, joten yllä oleva yhtälö muuttuu muotoon I = V/R1 + V/R2 + V/R3 . Sähköjännite on sama, joten tämä yhtälö muuttuu muotoon I = V(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ) . Jos ekvivalenttiresistanssi on 1/R, niin I = V(1/R). Näin ollen 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/ R3.
Rinnakkaispiireillä on se etu, että jos yhden vastuksen sähkövirta katkeaa, sähkövirta jatkaa virtaamista muihin vastuksiin. Sarjapiireissä taas, jos yhden vastuksen sähkövirta katkeaa, kaikki vastukset eivät sähköisty.
Esimerkkitehtävä 1:
Tiedetään, että R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω. Molemmat vastukset ovat rinnakkain. Mikä on vastaavan vastuksen arvo? (Ω = Ohm)?
Ratkaisu:
1/R = 1/R1 + 1/R2 = 1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6
R = 6/5 = 1.2 Ω.
Tämä tulos osoittaa, että vastaava vastuksen arvo on pienempi kuin kunkin rinnakkaisvastuksen arvo.
Esimerkkitehtävä 2:
Kaksi vastusta, joiden resistanssi on R1 = 50 Ω ja 50, on kytketty sarjaan ja rinnan 12 voltin akkuun. Määritä:
(a) Ekvivalenttivastus
(b) Kunkin vastuksen läpi kulkeva sähkövirta
Ratkaisu:
(a) Sarjaan kytketyt vastukset:
R = R 1 + R 2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
Vastukset rinnakkain:
1/R = 1/R1 + 1/R2 = 1/50 + 1/50 Ω = 2/50
R = 50/2 = 25 Ω
(b) Sarjaan kytketyt vastukset:
I = V / R = 12 volttia / 100 Ω = 0.12 A
Vastukset rinnakkain:
I = V / R = 12 volttia / 25 Ω = 0.48 A
Tämä tulos osoittaa, että rinnakkaispiirissä kulkeva kokonaisvirta on suurempi, kun taas sarjassa kulkeva kokonaisvirta on pienempi.
