Доираи параллелӣ
Схемаҳои параллелӣ як мафҳуми асосӣ дар электроника ва муҳандисии электротехникӣ мебошанд. Гарчанде ки дар муқоиса бо схемаҳои пайдарпай аксар вақт нодида гирифта мешаванд, схемаҳои параллелӣ хусусиятҳо ва татбиқи муҳимро дар системаҳои гуногуни барқӣ ва электронӣ доранд. Дар ин мақола, мо таъриф, хусусиятҳо, ҳисобҳо ва татбиқи схемаҳои параллелиро дар ҳаёти ҳаррӯза баррасӣ хоҳем кард.
Таърифи схемаи параллелӣ
Занҷири мувозӣ занҷири барқӣ аст, ки дар он ҷузъҳо ба таври мувозӣ пайваст карда шудаанд. Ин маънои онро дорад, ки ҳар як ҷузъ ду терминал дорад, ки мустақиман ба манбаи шиддат ё манбаи ҷараён пайваст карда шудаанд. Дар занҷири мувозӣ, ҷараёни барқӣ ба якчанд масир тақсим мешавад ва ҳар як ҷузъ ҳамон шиддатро мегирад.
Схемаи схемаи мувозӣ
Барои фаҳмидани бештар, биёед схемаи оддии занҷири параллелиро дида бароем:
""
(R1)
V ——( )—->
|
| (R2)
|—-( )—->
|
| (Rn)
|—-( )-—–>
""
Дар боло тасвири занҷири мувозӣ бо якчанд резисторҳо (R1, R2,…,Rn), ки ба таври мувозӣ пайвастанд, оварда шудааст. Ба ҳар як резистор дар ҳамон нуқта шиддати V дода мешавад, то ҳар як резистор ҳамон шиддати V-ро қабул кунад.
Хусусиятҳои схемаҳои параллелӣ
Дар зер баъзе аз хусусиятҳои асосии схемаҳои параллелӣ оварда шудаанд:
1. Шиддати доимӣ
Дар схемаи мувозӣ, ҳар як ҷузъ (масалан, резистор ё конденсатор) дорои шиддати якхела дар тамоми худ бо шиддати манбаъ мебошад. Шиддате, ки як ҷузъ қабул мекунад, бо шиддате, ки ҷузъҳои дигар қабул мекунанд, якхела аст.
2. Ҷараёни ҷудогонаи ҷараён
Ҷараёни электрикӣ, ки аз занҷири мувозӣ мегузарад, байни ҳамаи масирҳо тақсим карда мешавад. Ҷараёни умумии аз манбаъ баромада ба ҷамъи ҷараёнҳое баробар аст, ки аз ҳар як ҷузъ мегузаранд. Инро метавон дар муодилаи зерин ифода кард:
\[ I_{ҷамъ} = I_{1} + I_{2} + … + I_{n} \]
ки дар он \(I_{total}\) ҷараёни умумии манбаъ аст ва \(I_{1}, I_{2}, …, I_{n}\) ҷараёнҳое мебошанд, ки аз ҳар як ҷузъ мегузаранд.
3. Муқовимати умумӣ
Ҳисоб кардани муқовимати умумӣ дар занҷири мувозӣ нисбат ба занҷири пайдарпай каме мураккабтар аст. Муқовимати умумӣ (R_total) дар занҷири мувозӣ баръакси ҷамъи инверсияҳои ҳар як муқовимат (R_n) дар занҷир аст:
\[ \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + … + \frac{1}{R_{n}} \]
Бо ин роҳ, муқовимати умумӣ дар занҷири мувозӣ ҳамеша аз ҳар як муқовимати алоҳида дар занҷир камтар аст.
4. Фарқияти шиддат
Дар занҷири мувозӣ, фарқияти шиддат дар ҳар як шохаи занҷир якхела аст. Ин яке аз бартариҳои асосиест, ки занҷирҳои мувозиро дар барномаҳои ҳаррӯзаи барқӣ ба таври васеъ истифода мебарад.
5. Нокомии яке аз ҷузъҳо
Агар яке аз ҷузъҳо дар занҷири мувозӣ аз кор барояд ё осеб бинад (масалан, канда шавад), ҷузъҳои дигар ба кор идома медиҳанд. Ин аз он сабаб аст, ки роҳҳои дигар метавонанд ҷараёнро бидуни таъсир ба кандашавӣ дар як роҳ интиқол диҳанд.
Ҳисобкунии схемаи параллелӣ
Барои беҳтар фаҳмидани ин мафҳум, биёед ба як мисоли оддии ҳисобкунӣ назар андозем. Фарз мекунем, ки мо схемаи мувозӣ дорем, ки аз се резистор иборат аст ва арзишҳои муқовимати зеринро дорад:
– R1 = 10 Ом
– R2 = 20 Ом
– R3 = 30 Ом
Мо муқовимати умумии (R_total)-и ин занҷири мувозиро меёбем.
Аввалан, мо баръакси ҳар як муқовиматро ҳисоб мекунем:
\[ \frac{1}{R_{1}} = \frac{1}{10} = 0.1 \]
\[ \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{20} = 0.05 \]
\[ \frac{1}{R_{3}} = \frac{1}{30} = 0.0333 \]
Сипас, мо ҳамаи арзишҳои баръаксро ҷамъ мекунем:
\[ \frac{1}{R_{total}} = 0.1 + 0.05 + 0.0333 = 0.1833 \]
Дар ниҳоят, мо арзиши умумии муқовиматро бо роҳи баръакси ҷамъ ҳисоб мекунем:
\[ R_{умумӣ} = \frac{1}{0.1833} \тақрибан 5.46 \: Ω \]
Пас, муқовимати умумии ин занҷири мувозӣ тақрибан 5.46 Ω аст.
Барномаҳои схемаи параллелӣ
Схемаҳои параллелӣ дар як қатор барномаҳои ҳаррӯза ва саноатӣ истифода мешаванд, зеро онҳо дар таъмини шиддати доимӣ ва эътимоднокии баланд бартарӣ доранд. Дар ин ҷо чанд мисоли татбиқи онҳо оварда шудааст:
1. Равшании хона
Чароғҳо дар хона одатан ба таври мувозӣ пайваст карда мешаванд. Ин имкон медиҳад, ки ҳар як чароғ ҳамон шиддатро гирад, аз ин рӯ, агар як чароғ хомӯш шавад, дигарон метавонанд кор кунанд.
2. Системаи барқӣ дар мошинҳо
Системаи барқии мошин инчунин аз занҷири мувозӣ истифода мебарад, то боварӣ ҳосил кунад, ки ҳар як ҷузъ, ба монанди чароғҳо, кондитсионер ва радио, як шиддат мегирад ва ҳатто агар яке аз ҷузъҳо вайрон шуда бошад ҳам, кор карданро идома медиҳад.
3. Нерӯгоҳи барқӣ
Генераторҳо дар нерӯгоҳҳои барқӣ аксар вақт барои зиёд кардани иқтидори умумӣ ва беҳтар кардани эътимоднокӣ ба таври мувозӣ пайваст карда мешаванд. Агар яке аз генераторҳо аз кор монад, дигарон метавонанд кор кунанд.
4. Таҷҳизоти электронӣ
Таҷҳизоти электронӣ ба монанди компютерҳо ва телефонҳои мобилӣ аз схемаҳои мувозӣ истифода мебаранд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки ҷузъҳои ҳаётан муҳим қувваи баробар мегиранд ва ба таври беҳтарин фаъолият мекунанд.
5. Шабакаи энергияи офтобӣ
Дар системаҳои энергияи офтобӣ, панелҳои офтобӣ аксар вақт ба таври мувозӣ пайваст карда мешаванд, то истеҳсоли қувваи барқро афзоиш диҳанд ва дар шароити гуногун нерӯи барқи бештар таъмин намоянд.
Хулоса
Схемаҳои параллелӣ як мафҳуми муҳим дар соҳаи электроника ва муҳандисии электротехникӣ мебошанд. Бо дарки хусусиятҳо ва ҳисобҳои онҳо, мо метавонем аз бартариҳои онҳо барои эҷоди системаҳои барқии самаранок ва боэътимод истифода барем. Аз равшании хона то системаҳои мураккаби барқии саноатӣ, схемаҳои параллелӣ дар доираи васеи барномаҳо чандирӣ ва эътимоднокии заруриро пешниҳод мекунанд. Бо дарки амиқи схемаҳои параллелӣ, мо метавонем ба таҳияи технологияҳо ва системаҳои беҳтар барои оянда идома диҳем.
