Collegamento in parallelo della tabella delle resistenze. Collegamento in parallelo di resistenze in un circuito elettrico. Collegamento in parallelo di condensatori e bobine
In ogni circuito elettrico c'è un resistore che ha una resistenza corrente elettrica. Le resistenze sono di due tipi: fisse e variabili. Durante lo sviluppo di qualsiasi circuito elettrico e riparazione di prodotti elettronici, è spesso necessario utilizzare un resistore con la potenza richiesta.
Sebbene I resistori hanno rating diversi, può capitare che non sia possibile trovare quello necessario, o addirittura nessun elemento possa fornire l'indicatore richiesto.
La soluzione a questo problema può essere l'uso di coerenti e collegamento in parallelo. Dopo aver letto questo articolo, imparerai le caratteristiche del calcolo e della selezione di vari valori di resistenza.
Spesso, nella fabbricazione di qualsiasi dispositivo, vengono utilizzati resistori, che sono collegati secondo un circuito seriale. L'effetto dell'utilizzo di questa opzione di assemblaggio è di aumentare la resistenza totale del circuito. Per questa opzione di collegamento degli elementi, la resistenza che creano viene calcolata come somma dei rating. Se l'assemblaggio delle parti viene eseguito secondo uno schema parallelo, allora qui devi calcolare la resistenza utilizzando le formule seguenti.
Lo schema di collegamento in parallelo viene utilizzato in situazioni in cui il compito è ridurre la resistenza totale e, inoltre, aumentare la potenza per un gruppo di elementi collegati in parallelo, che dovrebbe essere maggiore rispetto a quando sono collegati separatamente.
Calcolo della resistenza
Nel caso di collegamento di parti tra loro, utilizzando un circuito in parallelo per calcolare la resistenza totale, verrà utilizzata la seguente formula:
R(gen)=1/(1/R1+1/R2+1/R3+1/Rn).
- R1-R3 e Rn sono resistori collegati in parallelo.
Inoltre, se il circuito è realizzato sulla base di due soli elementi, è necessario utilizzare la seguente formula per determinare la resistenza nominale totale:
R(totale)=R1*R2/R1+R2.
- R(gen) - resistenza totale;
- R1 e R2 sono resistori collegati in parallelo.
Schema di calcolo universale
Per quanto riguarda l'ingegneria radio, occorre prestare attenzione a una regola importante: se gli elementi sono collegati tra loro in un circuito parallelo avere lo stesso punteggio, quindi per calcolare il valore nominale totale è necessario significato generale diviso per il numero di nodi collegati:
- R(totale) - il valore totale della resistenza;
- R è il valore della resistenza collegata in parallelo;
- n è il numero di nodi connessi.
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al fatto che la resistenza finale nel caso di utilizzo di una connessione parallela sarà sicuramente meno rispetto al rating di qualsiasi elemento collegato al circuito.
Esempio di calcolo
Per maggiore chiarezza consideriamo il seguente esempio: poniamo di avere tre resistori, i cui valori sono rispettivamente 100, 150 e 30 ohm. Se utilizziamo la prima formula per determinare il valore nominale totale, otteniamo quanto segue:
R(totale)=1/(1/100+1/150+1/30)=1/(0.01+0.007+0.03)=1/0.047=21.28 ohm.
Se esegui calcoli semplici, puoi ottenere quanto segue: per un circuito che include tre parti, dove la resistenza più bassa è 30 ohm, il valore nominale risultante sarà 21,28 ohm. Questo indicatore sarà inferiore al valore minimo del valore nominale nel circuito di quasi il 30%.
Sfumature importanti
Di solito, per i resistori, il collegamento in parallelo viene utilizzato quando il compito è creare una resistenza di maggiore potenza. Per risolverlo, saranno necessari resistori, che dovrebbero avere la stessa resistenza e indicatori di potenza. Con questa opzione è possibile determinare la potenza totale come segue: la potenza di un elemento deve essere moltiplicata per il numero totale di tutte le resistenze che compongono il circuito, collegate tra loro secondo circuito parallelo.
Diciamo che se utilizziamo cinque resistori, il cui valore nominale è 100 ohm, e la potenza di ciascuno è 1 W, che sono collegati tra loro secondo un circuito in parallelo, la resistenza totale sarà di 20 ohm e la potenza sarà essere 5 watt.
Se prendiamo gli stessi resistori, ma li colleghiamo secondo il circuito seriale, la potenza finale sarà di 5 W e il valore totale sarà di 500 ohm.
Conclusione
Il circuito in parallelo per il collegamento di resistori è molto richiesto perché spesso si pone il compito di creare un tale valore che non può essere raggiunto utilizzando una semplice connessione parallela. in cui la procedura per calcolare questo parametro è piuttosto complicata dove devono essere presi in considerazione parametri diversi.
Qui, un ruolo importante è svolto non solo dal numero di elementi collegati, ma anche dai parametri operativi dei resistori, prima di tutto resistenza e potenza. Se uno degli elementi collegati ha un indicatore non adatto, ciò non risolverà efficacemente il problema della creazione del valore richiesto nel circuito.
In pratica si incontra spesso il problema di trovare la resistenza di conduttori e resistori per vari metodi di connessione. L'articolo discute come viene calcolata la resistenza e alcuni altri problemi tecnici.
Resistenza del conduttore
Tutti i conduttori hanno la proprietà di impedire il flusso di corrente elettrica, è comunemente chiamata resistenza elettrica R, si misura in ohm. Questa è la proprietà principale dei materiali conduttivi.
Usato per i calcoli elettrici resistività- ρ Ohm m/mm 2 . Tutti i metalli sono buoni conduttori, rame e alluminio sono i più usati e il ferro è usato molto meno frequentemente. Il miglior conduttore è l'argento, viene utilizzato nell'industria elettrica ed elettronica. Le leghe con un alto valore di resistenza sono ampiamente utilizzate.
Per il calcolo della resistenza viene utilizzata la formula nota dal corso di fisica della scuola:
R = ρ · l/S, S - area della sezione trasversale; l - lunghezza.
Se prendi due conduttori, la loro resistenza quando sono collegati in parallelo diminuirà a causa di un aumento della sezione trasversale totale.
e riscaldamento conduttore
Per i calcoli pratici delle modalità operative dei conduttori, viene utilizzato il concetto di densità di corrente - δ A / mm 2, viene calcolato dalla formula:
δ = I/S, I - corrente, S - sezione.
La corrente che passa attraverso il conduttore lo riscalda. Maggiore è δ, più il conduttore si riscalda. Per fili e cavi sono state sviluppate norme sulla densità consentita, che sono riportate in Per i conduttori di dispositivi di riscaldamento, esistono norme per la densità di corrente.
Se la densità δ è superiore a quella consentita, il conduttore può essere distrutto, ad esempio, quando il cavo si surriscalda, il suo isolamento viene distrutto.
Le regole regolano il calcolo dei conduttori per il riscaldamento.
Modi di collegamento dei conduttori
È molto più conveniente rappresentare qualsiasi conduttore su schemi come resistenza elettrica R, quindi sono facili da leggere e analizzare. Ci sono solo tre modi per collegare le resistenze. Il primo modo è il più semplice - connessione seriale.
La foto mostra che la resistenza totale è: R \u003d R 1 + R 2 + R 3.
Il secondo modo è più complicato: la connessione parallela. Il calcolo della resistenza in collegamento in parallelo viene eseguito per fasi. Viene calcolata la conduttività totale G = 1/R, quindi la resistenza totale R = 1/G.
Puoi farlo diversamente, prima calcola la resistenza totale a R1 e R2, quindi ripeti l'operazione e trova R.
Il terzo metodo di connessione è il più difficile - connessione mista, ovvero sono presenti tutte le opzioni considerate. Lo schema è mostrato nella foto.
Per calcolare questo circuito, dovrebbe essere semplificato, per questo, i resistori R2 e R3 vengono sostituiti con un R2.3. Si scopre uno schema semplice.
R2,3,4 = R2,3 R4/(R2,3 + R4).
Il circuito diventa ancora più semplice, contiene resistori che hanno una connessione seriale. In più situazioni difficili viene utilizzato lo stesso metodo di conversione.
Tipi di conduttori
Nell'ingegneria elettronica, durante la produzione, i conduttori sono sottili strisce di lamina di rame. A causa della loro breve lunghezza, la loro resistenza è trascurabile e in molti casi può essere trascurata. Per questi conduttori, la resistenza in collegamento in parallelo diminuisce a causa dell'aumento della sezione trasversale.
Rappresentano un'ampia sezione di conduttori fili di avvolgimento. Sono disponibili in diversi diametri - da 0,02 a 5,6 mm. Per potenti trasformatori e motori elettrici vengono prodotte barre di rame rettangolari. A volte, durante le riparazioni, un filo di grande diametro viene sostituito con diversi fili più piccoli collegati in parallelo.
Una sezione speciale di conduttori è rappresentata da fili e cavi, l'industria offre la più ampia selezione di gradi per la maggior parte varie esigenze. Spesso è necessario sostituire un cavo con diverse sezioni più piccole. Le ragioni sono molto diverse, ad esempio, un cavo con una sezione trasversale di 240 mm 2 è molto difficile da posare lungo un percorso con curve strette. Viene modificato in 2×120 mm 2 e il problema è risolto.
Calcolo dei fili per il riscaldamento
Il conduttore viene riscaldato dalla corrente che scorre, se la sua temperatura supera il valore consentito, l'isolamento viene distrutto. Il PUE prevede il calcolo dei conduttori per il riscaldamento, i dati iniziali per esso sono la forza e le condizioni attuali ambiente esterno in cui è posato il conduttore. In base a questi dati, il conduttore o il cavo consigliato viene selezionato dalle tabelle nel PUE).
In pratica ci sono situazioni in cui il carico sul cavo esistente è notevolmente aumentato. Ci sono due vie d'uscita: sostituire il cavo con un altro, può essere costoso, o posarne un altro parallelo per scaricare il cavo principale. In questo caso diminuisce la resistenza del conduttore in parallelo, quindi diminuisce la produzione di calore.
Per selezionare correttamente la sezione del secondo cavo, utilizzano le tabelle PUE, è importante non commettere errori nel determinarne la corrente di esercizio. In questa situazione, il raffreddamento dei cavi sarà addirittura migliore di quello di uno. Si consiglia di calcolare la resistenza quando due cavi sono collegati in parallelo per determinare con maggiore precisione la loro dissipazione del calore.
Calcolo dei conduttori per perdita di tensione
Quando il consumatore R n si trova a una grande distanza L dalla fonte di energia, U 1 appare abbastanza grande sui fili di linea. Il consumatore R n riceve una tensione U 2 significativamente inferiore all'iniziale U 1 . In pratica fungono da carico varie apparecchiature elettriche collegate alla linea in parallelo. 
Per risolvere il problema si calcola la resistenza con il collegamento in parallelo di tutte le apparecchiature, quindi si trova la resistenza di carico R n. Quindi, determinare la resistenza dei fili di linea.
R l \u003d ρ 2L / S,
Qui S è la sezione trasversale del filo di linea, mm 2.
Collegamento in parallelo di resistori- uno di due tipi connessione elettrica quando entrambi i terminali di un resistore sono collegati ai terminali corrispondenti di un altro resistore o resistori. Spesso o in parallelo per creare circuiti elettronici più complessi.
Lo schema di collegamento in parallelo è mostrato nella figura seguente. Quando i resistori sono collegati in parallelo, la tensione su tutti i resistori sarà la stessa e la corrente che li attraversa sarà proporzionale alla loro resistenza:
Formula parallela dei resistori
La resistenza totale di più resistori collegati in parallelo è data dalla seguente formula:
La corrente che scorre attraverso un singolo resistore, secondo, può essere trovata dalla formula:
Collegamento in parallelo di resistori - calcolo
Esempio 1
Durante lo sviluppo del dispositivo, è diventato necessario installare un resistore con una resistenza di 8 ohm. Se osserviamo l'intera gamma nominale dei valori dei resistori standard, vedremo che non esiste un resistore con una resistenza di 8 ohm.
La via d'uscita da questa situazione è usare due resistori collegati in parallelo. Il valore di resistenza equivalente per due resistori collegati in parallelo si calcola come segue:
Questa equazione mostra che se R1 è uguale a R2, allora R è la metà della resistenza di uno dei due resistori. Con R = 8 ohm, R1 e R2 dovrebbero quindi essere 2 × 8 = 16 ohm.
Verifichiamo ora calcolando la resistenza totale delle due resistenze:
Pertanto, abbiamo ottenuto la resistenza richiesta di 8 ohm collegando in parallelo due resistori da 16 ohm.
Esempio di calcolo n. 2
Trova la resistenza totale R di tre resistori collegati in parallelo:
La resistenza totale R è calcolata dalla formula:
Questo metodo di calcolo può essere utilizzato per calcolare un numero qualsiasi di singole resistenze collegate in parallelo.
Uno punto importante La cosa da ricordare quando si calcolano i resistori collegati in parallelo è che la resistenza totale sarà sempre inferiore al valore della resistenza più bassa in quella combinazione.
Come calcolare connessioni di resistori complessi
È possibile calcolare connessioni di resistori più complesse raggruppando sistematicamente i resistori. Nella figura seguente, è necessario calcolare la resistenza totale di un circuito composto da tre resistori:
Per facilità di calcolo, raggruppiamo prima i resistori per tipo di collegamento in parallelo e in serie.
I resistori R2 e R3 sono collegati in serie (gruppo 2). A loro volta, sono collegati in parallelo con il resistore R1 (gruppo 1).
Il collegamento in serie delle resistenze del gruppo 2 è calcolato come somma delle resistenze R2 e R3:
Di conseguenza, semplifichiamo lo schema sotto forma di due resistori in parallelo. Ora la resistenza totale dell'intero circuito può essere calcolata come segue:
Calcolo finito connessioni complesse i resistori possono essere eseguiti utilizzando le leggi di Kirchhoff.
Corrente che scorre in un circuito di resistori collegati in parallelo
La corrente totale I che scorre in un circuito di resistori in parallelo è uguale alla somma delle singole correnti che scorrono in tutti i rami paralleli e la corrente in un singolo ramo non deve essere uguale alla corrente nei rami vicini.
Nonostante il collegamento in parallelo, a ciascun resistore viene applicata la stessa tensione. E poiché il valore della resistenza in un circuito parallelo può essere diverso, anche il valore della corrente che scorre attraverso ciascun resistore sarà diverso (secondo la definizione della legge di Ohm).
Consideralo usando l'esempio di due resistori collegati in parallelo. La corrente che scorre attraverso ciascuna delle resistenze (I1 e I2) sarà diversa l'una dall'altra perché le resistenze delle resistenze R1 e R2 non sono uguali.
Sappiamo però che la corrente che entra nel circuito nel punto "A" deve uscire dal circuito nel punto "B".
La prima regola di Kirchhoff afferma: "La corrente totale in uscita dal circuito è uguale alla corrente che entra nel circuito".
Pertanto, la corrente totale che scorre nel circuito può essere definita come:
Quindi, usando la legge di Ohm, puoi calcolare la corrente che scorre attraverso ogni resistore:
Corrente che scorre in R1 = U ÷ R1 = 12 ÷ 22 kΩ = 0,545 mA
Corrente che scorre in R 2 \u003d U ÷ R2 \u003d 12 ÷ 47 kOhm \u003d 0,255 mA
Quindi la corrente totale sarà:
I = 0,545 mA + 0,255 mA = 0,8 mA
Questo può anche essere verificato usando la legge di Ohm:
I = U ÷ R = 12 V ÷ 15 kΩ = 0,8 mA (uguale)
dove 15 kΩ è la resistenza totale di due resistori collegati in parallelo (22 kΩ e 47 kΩ)
E in conclusione, vorrei notare che i resistori più moderni sono contrassegnati da strisce colorate e puoi scoprirne lo scopo.
Collegamento in parallelo di resistori - Calcolatrice online
Per calcolare rapidamente la resistenza totale di due o più resistori collegati in parallelo, puoi utilizzare il seguente calcolatore online:
Ricapitolare
Quando due o più resistori sono collegati in modo che entrambi i terminali di un resistore siano collegati ai terminali corrispondenti dell'altro resistore o resistori, si dice che siano collegati in parallelo. La tensione ai capi di ciascun resistore all'interno di una combinazione parallela è la stessa, ma le correnti che li attraversano possono differire l'una dall'altra, a seconda del valore delle resistenze di ciascun resistore.
L'equivalente o l'impedenza di una combinazione in parallelo sarà sempre inferiore alla resistenza minima del resistore incluso nel collegamento in parallelo.
Verifichiamo la validità delle formule mostrate qui su un semplice esperimento.
Prendi due resistori MLT-2 sul 3 e 47 ohm e collegarli in serie. Quindi misuriamo la resistenza totale del circuito risultante con un multimetro digitale. Come puoi vedere, è uguale alla somma delle resistenze dei resistori inclusi in questa catena.
Misura della resistenza totale in collegamento in serie
Ora colleghiamo i nostri resistori in parallelo e misuriamo la loro resistenza totale.
Misura della resistenza in collegamento in parallelo
Come puoi vedere, la resistenza risultante (2,9 ohm) è inferiore alla più piccola (3 ohm) inclusa nella catena. Ciò implica un'altra regola ben nota che può essere applicata nella pratica:
Quando i resistori sono collegati in parallelo, la resistenza totale del circuito sarà inferiore alla resistenza più piccola inclusa in questo circuito.
Cos'altro deve essere considerato quando si collegano i resistori?
In primo luogo, necessariamente viene presa in considerazione la loro potenza nominale. Ad esempio, dobbiamo trovare un resistore sostitutivo per 100 ohm e potere 1 W. Prendi due resistori da 50 ohm ciascuno e collegali in serie. Per quale dissipazione di potenza dovrebbero essere classificati questi due resistori?
Poiché la stessa corrente scorre attraverso i resistori collegati in serie. DC(diciamo 0,1 A), e la resistenza di ciascuno di essi è 50 ohm, quindi la dissipazione di potenza di ciascuno di essi deve essere almeno 0,5 W. Di conseguenza, ognuno di loro avrà 0,5 W potenza. Insomma, sarà lo stesso 1 W.
Questo esempio è piuttosto approssimativo. Pertanto, in caso di dubbio, vale la pena prendere resistori con un margine di potenza.
Maggiori informazioni sulla dissipazione di potenza del resistore.
In secondo luogo, durante il collegamento, vale la pena utilizzare lo stesso tipo di resistori, ad esempio la serie MLT. Naturalmente, non c'è niente di sbagliato nel prenderne di diversi. Questa è solo una raccomandazione.
Tutti in questa vita si sono imbattuti in resistori. Le persone con professioni umanitarie, come tutti, hanno studiato conduttori di corrente elettrica e legge di Ohm a scuola nelle lezioni di fisica.
Le resistenze sono trattate anche da studenti di università tecniche e ingegneri di vario genere imprese manifatturiere. Tutte queste persone, in un modo o nell'altro, hanno affrontato il compito di calcolare circuito elettrico a vari tipi connessioni del resistore. Questo articolo si concentrerà sul calcolo dei parametri fisici che caratterizzano il circuito.
Tipi di connessione
Resistenza - elemento passivo presente in ogni circuito elettrico. È progettato per resistere alla corrente elettrica. Esistono due tipi di resistori:
- Permanente.
- Variabili.
Perché saldare tra loro i conduttori? Ad esempio, se un certo circuito elettrico necessita di una certa resistenza. E tra gli indicatori nominali, non ce n'è bisogno. In questo caso, è necessario selezionare elementi del circuito con determinati valori di resistenza e collegarli. A seconda del tipo di connessione e della resistenza degli elementi passivi, otterremo delle specifiche resistenze di circuito. Si chiama equivalente. Il suo valore dipende dal tipo di saldatura dei conduttori. Esiste tre tipi di collegamento dei conduttori:
- Sequenziale.
- Parallelo.
- Misto.
Il valore della resistenza equivalente nel circuito è considerato abbastanza facilmente. Tuttavia, se ci sono molti resistori nel circuito, è meglio utilizzare una calcolatrice speciale che calcola questo valore. Quando si esegue il calcolo manualmente, per evitare errori, è necessario verificare di aver preso la formula giusta.
Collegamento seriale dei conduttori
In una saldatura in serie, i resistori vanno come uno dopo l'altro. Il valore della resistenza del circuito equivalente è uguale alla somma delle resistenze di tutte le resistenze. La particolarità degli schemi con tale saldatura è quella costante del valore corrente. Secondo la legge di Ohm, la tensione in un circuito è uguale al prodotto di corrente e resistenza. Poiché la corrente è costante, per calcolare la tensione ai capi di ciascun resistore è sufficiente moltiplicare i valori. Successivamente, è necessario aggiungere le tensioni di tutti i resistori e quindi otterremo il valore della tensione nell'intero circuito.
Il calcolo è molto semplice. Dato che se ne occupano principalmente gli ingegneri di sviluppo, non sarà difficile per loro contare tutto manualmente. Ma se ci sono molti resistori, è più facile usare una calcolatrice speciale.
Un esempio di connessione seriale di conduttori nella vita di tutti i giorni è una ghirlanda di alberi di Natale.
Collegamento in parallelo di resistori
Con collegamento in parallelo di conduttori la resistenza equivalente nel circuito è calcolata in modo diverso. Un po' più difficile rispetto al sequenziale.
Il suo valore in tali circuiti è uguale al prodotto delle resistenze di tutti i resistori, diviso per la loro somma. Ci sono anche altre varianti di questa formula. Il collegamento in parallelo di resistori riduce sempre la resistenza del circuito equivalente. Cioè, il suo valore sarà sempre inferiore a valore più alto alcuni dei conduttori.
In tali schemi valore di tensione costante. Cioè, il valore di tensione nell'intero circuito è uguale ai valori di tensione di ciascuno dei conduttori. È impostato dalla sorgente di tensione.
La corrente in un circuito è uguale alla somma di tutte le correnti che scorrono attraverso tutti i conduttori. Il valore della corrente che scorre attraverso il conduttore. è uguale al rapporto tra la tensione della sorgente e la resistenza di questo conduttore.
Esempi di collegamento in parallelo di conduttori:
- Illuminazione.
- Prese nell'appartamento.
- Attrezzatura di produzione.
Per calcolare i circuiti con collegamento in parallelo di conduttori, è meglio utilizzare un calcolatore speciale. Se il circuito ha molti resistori saldati in parallelo, puoi calcolare la resistenza equivalente molto più velocemente con questo calcolatore.
Collegamento misto di conduttori
Questo tipo di connessione è costituito da cascate di resistori. Ad esempio, abbiamo una cascata di 10 conduttori collegati in serie, seguita da una cascata di 10 conduttori collegati in parallelo. La resistenza equivalente di questo circuito sarà uguale alla somma delle resistenze equivalenti di questi stadi. Cioè, infatti, ecco una connessione seriale di due cascate di conduttori.
Molti ingegneri stanno ottimizzando vari schemi. Il suo scopo è ridurre il numero di elementi nel circuito selezionandone altri con valori di resistenza adeguati. Schemi complessi sono divisi in più piccole cascate, perché è molto più facile fare calcoli.
Ora, nel ventunesimo secolo, è diventato molto più facile per gli ingegneri lavorare. Dopotutto, alcuni decenni fa, tutti i calcoli venivano eseguiti manualmente. E ora i programmatori si sono sviluppati calcolatrice speciale per calcolare la resistenza del circuito equivalente. Contiene formule utilizzate per i calcoli.
In questa calcolatrice, puoi selezionare il tipo di connessione, quindi inserire i valori di resistenza in campi speciali. Dopo alcuni secondi vedrai già questo valore.