Když jsou dva rezistory zapojeny paralelně v elektrickém obvodu, napětí na jejich koncích bude stejné. To znamená, že rozdíl potenciálů mezi body, ke kterým jsou připojeny odpory, bude konstantní. Tento jev je vysvětlen zvláštnostmi paralelního spojení rezistorů, které umožňují, aby elektrický náboj procházel stejnými napětím.
Paralelní spojení rezistorů lze představit jako dvě paralelně umístěné větve v elektrickém obvodu, kterými může elektřina protékat nezávisle na sobě. Každá větev má svůj vlastní odpor, a když jsou rezistory připojeny paralelně, jejich celkový odpor bude menší než odpor každého z jednotlivých rezistorů.
Napětí na koncích je rovnoběžné se Spojenými odpory, protože náboje v obvodu jsou distribuovány mezi rezistory tak, aby rozdíl potenciálů mezi jejich konci byl stejný. Pokud se změní napětí na jednom z odporů, náboje budou redistribuovány, aby se obnovila rovnováha a zůstal stejný potenciálový rozdíl na obou odporech.
Použití tohoto principu lze pozorovat v různých elektrických zařízeních. Například v automobilovém elektrickém obvodu se paralelní připojení odporů používá k připojení dvou světlometů současně. Bez ohledu na rozdíly v odporu žárovek bude napětí na jejich koncích stejné, což jim umožní pracovat se stejným jasem.
Paralelní spojení rezistorů tak zajišťuje rovnoměrné rozložení napětí v elektrickém obvodu a umožňuje, aby jimi proudila elektřina se stejným potenciálem.
Vliv paralelní sloučeniny rezistorů na napětí: vysvětlení a příklady
Pro jasnější vysvětlení se podívejme na příklad se dvěma paralelně připojenými rezistory. Představme si, že máme dva rezistory, R1 a R2, které jsou paralelně připojeny ke zdroji stejnosměrného napětí.
| Rezistor | Napětí (U) |
|---|---|
| R1 | 15 V |
| R2 | 15 V |
Jak je vidět z tabulky, oba odpory mají stejné napětí 15 V. to znamená, že rozdíl potenciálů mezi body A A B (konce odporů) je 15 V.
Je důležité si uvědomit, že velikost odporu každého rezistoru má vliv na distribuci proudu v paralelním obvodu, ale ne na napětí. V tomto příkladu, pokud má R1 odpor 10 ohmů a R2 20 ohmů, proud protékající každým odporem bude jiný, ale napětí na jejich koncích zůstane stejné. Vyplývá to z Ohmova zákona, kde se proud rovná rozdílu potenciálů mezi konci odporů děleným odporem.
Na závěr, napětí na koncích dvou paralelně Spojených odporů je stejné bez ohledu na jejich odpor. Paralelní spojení rezistorů je užitečným způsobem, jak vytvořit elektrické obvody s různými odpory a zároveň zachovat konstantní napětí.
Odpory a jejich připojení
Rezistory mohou být spojeny různými způsoby. Jednou z možností připojení rezistorů je paralelní připojení. Paralelní připojení znamená, že se obvod rozvětvuje na dvě nebo více drah a každý odpor je připojen ke své samostatné dráze.
Když se rezistory spojují paralelně, napětí na jejich koncích je stejné. To znamená, že potenciálový rozdíl mezi body, ke kterým jsou odpory připojeny, je stejný. Napětí na paralelních odporech je stejné, protože jsou spojeny přímo mezi sebou a mají stejné napájecí napětí.
Příklady paralelního spojení rezistorů v elektrických obvodech:
| Příklad | Schéma |
|---|---|
| LED diody v paralelním schématu | |
| Domácí elektrické vedení |
V paralelních sloučeninách rezistorů je celkový odpor určen vzorcem:
1/Requiv = 1/R1 + 1/R2 + . + 1/Rn
kde Requiv-celkový odpor, R1, R2,. RN-odpor rezistorů Spojených paralelně.
Paralelní spoje odporů jsou široce používány v různých elektrických zařízeních a obvodech, protože umožňují řídit proud a napětí v různých částech obvodu a také zvyšují spolehlivost systému.
Odpor v paralelním spojení
V paralelním spojení rezistorů se odpor sdíleného obvodu rovná součtu reverzních hodnot odporu každého rezistoru. Pokud existují dva rezistory s odpory R1 a R2, lze odpor sdíleného obvodu vyjádřit následujícím vzorcem:
1 / Robšč = 1 / R1 + 1 / R2
- Odpor 1 má odpor 4 ohmů
- Odpor 2 má odpor 6 ohmů
Pak bude celkový odpor paralelního připojení:
1 / Robšč = 1/4 + 1/6 = 3/12 + 2/12 = 5/12
Robšč = 12/5 = 2.4 Ohmů
Při spojení dvou odporů s odporem 4 ohmů a 6 ohmů v rovnoběžce bude tedy celkový odpor 2.4 ohmů.
Napětí v paralelním obvodu
V paralelním elektrickém obvodu je napětí na koncích každého z prvků stejné. To znamená, že když jsou dva nebo více rezistorů připojeny paralelně, napětí na jejich koncích bude stejné.
To je způsobeno skutečností, že v paralelním obvodu je elektrický proud rozdělen mezi větve podle kirchhoffova pravidla pro proudy. Vzhledem k tomu, že napětí se měří mezi dvěma body, nikoli podél obvodu, zůstává konstantní pro každou paralelní větev.
Napětí na koncích každého z odporů v paralelním obvodu lze vyjádřit vzorcem:
kde U je napětí na koncích každého rezistoru, U1, U2, U3, . , Un - napětí na koncích každého jednotlivého rezistoru v paralelním obvodu.
- Pokud jsou dva rezistory připojeny paralelně v obvodu a na jejich koncích je podáno napětí 12 V, pak napětí na koncích každého rezistoru bude také 12 V.
- Pokud jsou v paralelním obvodu připojeny tři odpory a na jejich koncích je napětí 24 V, pak napětí na koncích každého odporu bude také 24 V.
Příklad 1: Výpočet napětí
Předpokládejme, že máme dva rezistory R1 a R2 Spojené paralelně. Víme, že napětí na koncích je rovnoběžné se Spojenými prvky. Podívejme se na příklad výpočtu napětí na těchto odporech.
Nechť R1 = 10 ohmů a R2 = 20 ohmů a vstupní napětí U = 12 V.
Najdeme celkový odpor paralelního spojení rezistorů podle vzorce:
1 / RSP = 1 / R1 + 1 / R2
1 / RSP = 1/10 + 1/20
Nyní můžeme vypočítat proud protékající rezistory podle Ohmova zákona:
I = 12/(20/3) = 12 * 3/20 = 36/20 = 1.8 A
Vzhledem k tomu, že paralelně mají Spojené odpory na svých koncích stejné napětí, napětí na R1 a R2 bude také 12 V.
Takže v tomto příkladu je napětí na koncích rezistorů R1 a R2 12 V.
Příklad 2: výpočet odporu
Předpokládejme, že máme dva rezistory, R1 a R2, které jsou paralelně spojeny. Chceme vypočítat celkový odpor tohoto obvodu.
Celkový odpor paralelně se Spojenými odpory lze vypočítat pomocí vzorce:
Pokud máme například odpory odporu 4 ohmů a 6 ohmů, pak:
Rcelkový = (4 * 6) / (4 + 6) = 24 / 10 = 2.4 om
Celkový odpor je tedy rovnoběžný se Spojenými odpory 2.4 ohmů.
Paralelní spojení v elektrotechnice
Při paralelním připojení je každý prvek připojen paralelně k sobě, takže sdílejí počáteční a koncové body obvodu. To zajišťuje rovnost napětí na koncích každého prvku, protože tyto body jsou na jednom vodiči.
Napětí na koncích dvou nebo více paralelně Spojených odporů bude stejné. Je to proto, že v takovém obvodu je každý rezistor samostatnou větví, kterou prochází proud z napájecího zdroje. Protože jsou všechny větve zapojeny paralelně, získávají stejné napětí.
Příkladem paralelního spojení může být schéma osvětlení místnosti. V tomto případě je každá žárovka samostatným prvkem, který je připojen paralelně s jinými žárovkami. Protože každá žárovka dostává stejné napětí, svítí stejným jasem.
Paralelní připojení se také používá v bateriích, kde je každá baterie samostatnou větví a celkové napětí se rovná součtu napětí každé baterie.