Резисторларды қатармен қатар параллель қосу электр тізбегіндегі элементтерді қосудың негізгі жолы болып табылады. Екінші нұсқада барлық элементтер дәйекті түрде орнатылады: бір элементтің соңы келесінің басына қосылады. Мұндай тізбекте барлық элементтердегі ток күші бірдей, ал кернеудің төмендеуі әрбір элементтің кедергісіне байланысты. Сериялық қосылымда екі түйін бар. Барлық элементтердің басы біреуге, ал олардың ұштары екіншісіне байланысты. Шартты түрде, тұрақты ток үшін олар плюс және минус, ал айнымалы ток үшін фаза және нөл ретінде белгіленуі мүмкін. Ерекшеліктеріне байланысты ол электр тізбектерінде, соның ішінде аралас қосылымы барларда кеңінен қолданылады. Сипаттар тұрақты және айнымалы ток үшін бірдей.
Резисторлар параллель қосылғанда жалпы кедергіні есептеу
Тізбекті қосылымнан айырмашылығы, жалпы кедергіні қай жерде табу үшін әр элементтің мәнін қосу жеткілікті, параллель қосылым үшін өткізгіштік үшін де солай болады. Қарсылыққа кері пропорционал болғандықтан, біз келесі суреттегі схемамен бірге берілген формуланы аламыз:
Резисторлардың параллель қосылуын есептеудің бір маңызды ерекшелігін атап өту қажет: жалпы мән әрқашан олардың ең кішісінен аз болады. Резисторлар үшін бұл тұрақты токқа да, айнымалы токқа да қатысты. Катушкалар мен конденсаторлардың өзіндік сипаттамалары бар.
Ток және кернеу
Резисторлардың параллель кедергісін есептегенде, кернеу мен токты қалай есептеу керектігін білу керек. Бұл жағдайда кедергі, ток және кернеу арасындағы байланысты анықтайтын Ом заңы бізге көмектеседі.
Кирхгоф заңының бірінші тұжырымына сүйене отырып, бір түйінде жинақталатын токтардың қосындысы нөлге тең екенін аламыз. Бағыт ток ағынының бағытына сәйкес таңдалады. Осылайша, бірінші түйін үшін оң бағытты қуат көзінен түсетін ток деп санауға болады. Әр резистордан шығатын шығыс теріс болады. Екінші түйін үшін сурет қарама-қарсы. Заңды тұжырымдау негізінде біз жалпы ток параллель қосылған әрбір резистор арқылы өтетін токтардың қосындысына тең екенін аламыз.
Соңғы кернеу Кирхгофтың екінші заңымен анықталады. Ол әрбір резистор үшін бірдей және жалпыға тең. Бұл мүмкіндік пәтерлердегі розеткалар мен жарықтандыруды қосу үшін пайдаланылады.
Есептеу мысалы
Бірінші мысал ретінде бірдей резисторларды параллель жалғағандағы кедергіні есептейік. Олар арқылы өтетін ток бірдей болады. Қарсылықты есептеу мысалы келесідей:
Бұл мысал мұны анық көрсетедіжалпы кедергісі олардың әрқайсысынан екі есе аз. Бұл жалпы ток күші бірінен екі есе жоғары екеніне сәйкес келеді. Ол сондай-ақ өткізгіштікті екі есе арттырумен жақсы сәйкес келеді.
Екінші мысал
Үш резистордың параллель қосылуының мысалын қарастырыңыз. Есептеу үшін стандартты формуланы қолданамыз:
Сол сияқты параллель қосылған резисторлардың көп саны бар тізбектер есептеледі.
Аралас қосылым мысалы
Төмендегі сияқты аралас қосылыс үшін есептеу бірнеше қадаммен орындалады.
Бастау үшін сериялық элементтерді шартты түрде ауыстырылған екеуінің қосындысына тең кедергісі бар бір резистормен ауыстыруға болады. Әрі қарай, жалпы қарсылық алдыңғы мысалдағыдай қарастырылады. Бұл әдіс басқа күрделі схемалар үшін де қолайлы. Схеманы дәйекті түрде жеңілдете отырып, қалаған мәнді алуға болады.
Мысалы, R3 орнына екі параллель резистор қосылса, алдымен олардың кедергісін баламасымен ауыстырып есептеп алу керек. Содан кейін жоғарыдағы мысалдағыдай.
Параллельді тізбекті қолдану
Резисторлардың параллель қосылуы көптеген жағдайларда өз қолданылуын табады. Тізбектей қосу қарсылықты арттырады, бірақ біздің жағдайда ол төмендейді. Мысалы, электр тізбегі 5 Ом кедергіні қажет етеді, бірақ тек 10 Ом және одан жоғары резисторлар бар. Бірінші мысалдан біз білемізекі бірдей резисторды бір-біріне параллель орнатсаңыз, қарсылық мәнінің жартысын алуға болады.
Қарсылықты одан да азайтуға болады, мысалы, параллель қосылған екі жұп резистор бір-біріне қатысты параллель қосылған болса. Егер резисторлардың кедергісі бірдей болса, қарсылықты екі есе азайтуға болады. Сериялық қосылыммен біріктіру арқылы кез келген мәнді алуға болады.
Екінші мысал - пәтерлердегі жарықтандыру мен розеткаларға параллель қосылымды пайдалану. Осы қосылымның арқасында әрбір элементтегі кернеу олардың санына тәуелді болмайды және бірдей болады.
Параллельді қосуды қолданудың тағы бір мысалы - электр жабдығын қорғаныш жерге қосу. Мысалы, егер адам бұзылған құрылғының металл корпусына тиіп кетсе, онымен қорғаныс өткізгіші арасында параллель байланыс алынады. Бірінші түйін түйісу орны болады, ал екіншісі трансформатордың нөлдік нүктесі болады. Өткізгіш пен адам арқылы басқа ток өтеді. Соңғысының қарсылық мәні 1000 Ом ретінде қабылданады, дегенмен нақты мән жиі әлдеқайда жоғары. Егер жер болмаса, тізбектегі барлық ток адам арқылы өтетін еді, өйткені ол жалғыз өткізгіш болар еді.
Параллельді қосылымды батареялар үшін де пайдалануға болады. Кернеу өзгеріссіз қалады, бірақ олардың сыйымдылығы екі есе артады.
Нәтиже
Резисторлар параллель қосылғанда, олардағы кернеу бірдей болады, ал токәрбір резистор арқылы өтетін токтардың қосындысына тең. Өткізгіштік әрқайсысының қосындысына тең болады. Бұдан резисторлардың жалпы кедергісінің әдеттен тыс формуласы алынады.
Резисторлардың параллель қосылуын есептеу кезінде соңғы кедергі әрқашан ең кішіден аз болатынын ескеру қажет. Мұны резисторлардың өткізгіштігінің қосындысымен де түсіндіруге болады. Соңғысы жаңа элементтерді қосқанда артады және сәйкесінше өткізгіштік азаяды.
