Како израчунати напон, амперажу и отпор у гранском колу

Видео: Токовое сопротивление электрических проводов - эксперимент

Садржај

Јаслице
Кораци
Део 1 од 3: Паралелна кола
Део 2 од 3: Пример ланца
3. део 3: Додатни прорачуни
Савјети

У паралелном колу, отпорници су повезани на такав начин да се електрична струја у колу дели и пролази кроз отпорнике истовремено (упоредите ово са аутопутем који се дели на два паралелна пута и дели ток аутомобила на два тока који се крећу паралелно један према другом). У овом чланку ћемо вам показати како израчунати напон, амперажу и отпор у паралелном колу.

Јаслице

Формула за израчунавање укупног отпора Р_Т у паралелном колу: /_{Р_Т} = /_Р₁ + /_Р₂ + /_Р₃ + ...
Напон у паралелном колу је исти на сваком свом елементу: В_Т = В₁ = В₂ = В₃ = ...
Формула за израчунавање укупне струје у паралелном колу: И_Т = Ја₁ + И₂ + И₃ + ...
Омов закон: В = ИР

Кораци

Део 1 од 3: Паралелна кола

1 Дефиниција. Паралелно коло је коло у коме струја тече од тачке А до тачке Б истовремено кроз неколико елемената кола (то јест, ток електрона се дели на неколико токова, који се на крају кола поново комбинују у један проток). У већини задатака у којима постоји паралелно коло потребно је израчунати напон, отпор и амперажу.
- Паралелно повезани елементи налазе се на одвојеним гранама кола.
2 Јачина струје и отпор у паралелним колима. Замислите аутопут са неколико трака, од којих свака има контролну тачку која успорава кретање аутомобила. Изградњом нове траке повећаћете брзину (чак и ако на ову траку поставите контролну тачку). Слично и са паралелним кругом - додавањем нове гране смањићете укупни отпор кола и повећати амперажу.
3 Укупна струја у паралелном колу једнака је збиру струје у сваком елементу овог кола. То јест, ако знате струју на сваком отпорнику, додајте ове струје да бисте пронашли укупну струју у паралелном колу: И_Т = Ја₁ + И₂ + И₃ + ...
4 Укупни отпор у паралелном колу. Израчунава се по формули: /_{Р_Т} = /_Р₁ + /_Р₂ + /_Р₃ + ..., где су Р1, Р2 и тако даље отпор одговарајућих елемената (отпорника) овог кола.
- На пример, паралелно коло садржи два отпорника, сваки са отпором од 4 охма. /_{Р_Т} = /4 + /4 → /_{Р_Т} = / 2 → Р_Т = 2 охма. То јест, укупни отпор паралелног кола са два елемента, чији су отпори једнаки, је половина отпора сваког отпорника.
- Ако било која грана паралелног кола нема отпор (0 Охма), тада ће сва струја проћи кроз ову грану.
5 Напон. Напон је разлика у електричном потенцијалу између две тачке у електричном колу. Пошто се овде разматрају две тачке без узимања у обзир путање кретања струје дуж кола, напон у паралелном колу је исти код сваког елемента овог кола, то јест: В_Т = В₁ = В₂ = В₃ = ...
6 Израчунајте вредности непознатих према Охмовом закону. Охмов закон описује однос између напона В, струје И и отпора Р: В = ИР... Ако знате вредности две количине из ове формуле, можете пронаћи вредност треће величине.
- Можете применити Омов закон на цело коло (В = И_ТР_Т) или за једну грану овог ланца (В = И₁Р₁).

Део 2 од 3: Пример ланца

1 Нацртајте табелу како бисте лакше решили проблем, посебно ако не знате вредности неколико величина одједном у датом паралелном колу. Размотримо пример електричног кола са три паралелне гране. Имајте на уму да овде гране означавају отпорнике са отпорима Р1, Р2, Р3.
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   ИН
И   АЛИ
Р   Охм
2 Попуните вредности дате у табели. На пример, на електрично коло је прикључена батерија чији је напон 12 В. Коло укључује три паралелне гране са отпорима од 2 ома, 4 ома, 9 ома.
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   12 ИН
И   АЛИ
Р   2 4 9 Охм
3 Попуните вредности напона за сваки елемент кола. Запамтите да су укупни напон у паралелном колу и напон на сваком отпорнику у том колу једнаки.
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   12 12 12 12 ИН
И   АЛИ
Р   2 4 9 Охм
4 Израчунајте струју на сваком отпорнику користећи Охмов закон. Пошто сада постоје две вредности у свакој колони ваше табеле, трећу вредност можете лако израчунати помоћу Омовог закона: В = ИР. У нашем примеру, морате пронаћи тренутну снагу, па препишите формулу Омовог закона на следећи начин: И = В / Р
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   12 12 12 12 ИН
И        12/2 = 6           12/4 = 3           12/9 = ~1,33      АЛИ
Р   2 4 9 Охм
5 Израчунајте укупну амперажу. Запамтите да је укупна струја у паралелном колу једнака збиру струја у сваком елементу овог кола.
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   12 12 12 12 ИН
И        6           3           1,33      6 + 3 + 1,33 = 10,33 АЛИ
Р   2 4 9 Охм
6 Израчунајте укупни отпор. Учините то на један од два начина. Или користите формулу /_{Р_Т} = /_Р₁ + /_Р₂ + /_Р₃, или формула Охмовог закона: Р = В / И.
Р₁ Р₂ Р₃ Генерал Јединице
В.   12 12 12 12 ИН
И        6           3           1.33      10,33 АЛИ
Р   2 4 9 12 / 10,33 = ~1,17 Охм

	Р₁	Р₂	Р₃	Генерал	Јединице
В.				12	ИН
И					АЛИ
Р	2	4	9		Охм

	Р₁	Р₂	Р₃	Генерал	Јединице
В.	12	12	12	12	ИН
И					АЛИ
Р	2	4	9		Охм

	Р₁	Р₂	Р₃	Генерал	Јединице
В.	12	12	12	12	ИН
И	12/2 = 6	12/4 = 3	12/9 = ~1,33		АЛИ
Р	2	4	9		Охм

	Р₁	Р₂	Р₃	Генерал	Јединице
В.	12	12	12	12	ИН
И	6	3	1,33	6 + 3 + 1,33 = 10,33	АЛИ
Р	2	4	9		Охм

	Р₁	Р₂	Р₃	Генерал	Јединице
В.	12	12	12	12	ИН
И	6	3	1.33	10,33	АЛИ
Р	2	4	9	12 / 10,33 = ~1,17	Охм

3. део 3: Додатни прорачуни

1 Израчунајте тренутну снагу по формули: П = ИВ. Ако вам је дата снага струје у сваком одељку кола, тада се укупна снага израчунава по формули: П._Т = П₁ + П.₂ + П.₃ + ....
2 Израчунајте укупни отпор у паралелном колу са два крака (два отпорника).
- Р_Т = Р.₁Р₂ / (Р.₁ + Р.₂)
3 Нађите укупни отпор у паралелном колу ако је отпор свих отпорника исти: Р_Т = Р.₁ / Н, где је Н број отпорника у колу.
- На пример, ако у паралелном колу постоје два отпорника са истим отпором, тада ће укупни отпор кола бити половина отпора једног отпорника. Ако у кругу има осам идентичних отпорника, тада ће укупни отпор бити осам пута мањи од отпора једног отпорника.
4 Израчунајте јачину струје на сваком отпорнику ако је напон непознат. То се може урадити помоћу Кирцххофф -овог правила. Морате израчунати отпор сваког отпорника и укупну струју у колу.
- Паралелно два отпорника: И.₁ = Ја_ТР₂ / (Р.₁ + Р.₂)
- Неколико (више од два) отпорника у паралелном колу. У овом случају, за израчунавање И.₁ пронаћи укупни отпор свих отпорника осим Р.₁... Да бисте то урадили, користите формулу за израчунавање укупног отпора у паралелном колу. Затим користите Кирцххоффово правило тако што ћете заменити Р.₂ примљену вредност.

Савјети

У паралелном колу, напон је исти на свим отпорницима.
Можда је у вашем уџбенику Охмов закон представљен следећом формулом: Е = ИР или В = АР. Постоје и друге ознаке за количине, али се суштина Охмовог закона не мења.
Укупни отпор се често назива еквивалентним отпором.
Ако немате калкулатор, пронађите укупни отпор помоћу вредности Р₁, Р.₂ и тако даље, прилично проблематично. Стога, користите Охмов закон.
Ако је у задатку дато паралелно серијско коло, извршите прорачуне за његов паралелни пресек, а затим за резултујуће серијско коло.