Paralelní spojení odporů v elektrickém obvodu je jedním z hlavních témat v teorii elektřiny. Při tomto spojení se odpor rezistorů sčítá zpětným složením. To znamená, že proud na každém rezistoru se bude lišit v závislosti na jeho odporu.
Pro výpočet proudu na rezistoru při paralelním připojení se používá vzorec, který je následující:
kde I je proud (ampéry), U je napětí (volty), R je odpor (ohmy).
Pro příklad se podívejme na dva rezistory, jejichž odpor se rovná 10 ohmům a 20 ohmům. Když je zapojíte paralelně do elektrického obvodu, celkový odpor bude roven:
1 / R = 1 / 10 + 1 / 20
R = 20 / 3 ≈ 6.67 Ohmů
Pomocí vzorce I = U / R můžeme vypočítat proudový výkon na každém rezistoru. Například, pokud je napětí v obvodu 12 voltů, pak:
I1 = 12 / 10 ≈ 1.2 A
I2 = 12 / 20 ≈ 0.6 A
Proud na prvním rezistoru je tedy asi 1.2 ampérů a na druhém asi 0.6 ampérů.
Vzorec pro výpočet proudu na rezistoru v paralelním spojení
Při paralelním spojení rezistorů je mezi nimi rozdělen proudový proud. Pro výpočet proudu se na každém rezistoru používá následující vzorec:
- 𝐼 - proud;
- 𝑉 - napětí;
- 𝑅 - odpor rezistoru.
Předpokládejme, že máme paralelní spojení dvou odporů. První odpor má odpor 4 ohmů a druhý odpor 6 ohmů. Napětí na tomto připojení je 12 V. jaký proud protéká každým odporem?
Pro řešení tohoto problému vložíme hodnoty do vzorce:
- Pro první odpor: 𝑅 = 4 ohmy a 𝑉 = 12 V
- Pro druhý odpor: 𝑅 = 6 ohmů a 𝑉 = 12 V
Když vložíme hodnoty do vzorce, dostaneme:
- Pro první odpor: 𝐼 = (12/4) = 3 a
- Pro druhý odpor: 𝐼 = (12/6) = 2 a
Proud na prvním rezistoru je tedy 3 A a na druhém 2 a.
Příklady výpočtů proudu na rezistoru při paralelním připojení
Paralelní spojení rezistorů má své vlastní vlastnosti ve srovnání se sériovým připojením. V takovém obvodu je proud procházející každým odporem stejný a celkový odpor obvodu se snižuje.
Zvažte několik jednoduchých příkladů pro výpočet proudu na rezistoru při paralelním připojení:
Nechte dva rezistory s odpory R₁ = 10 ohmů a R₂ = 20 ohmů Spojené paralelně. Je nutné najít proud, který protéká každým odporem.
Použijeme vzorec pro výpočet proudu v paralelním spojení rezistorů:
$$I = \frac$$
Vložíme hodnoty do vzorce:
Pro první odpor: R₁ = 10 Ohmů
Pro druhý odpor: R₂ = 20 Ohmů
Nechte napětí u = 10 V.
Vypočítáme proud:
$$I₂ = \frac = \frac = 0.5 a$$ $
Proud na prvním rezistoru je tedy 1 A a na druhém 0,5 A.
Podívejme se nyní na případ tří odporů, kde R₁ = 5 ohmů, R₂ = 10 ohmů a R₃ = 15 ohmů.
Nechte napětí u = 12 V.
Použijeme vzorec pro výpočet proudu:
$$I = \frac$$
Vypočítáme proud pro každý odpor:
$$I₃ = \frac = \frac = 0.8 a$$ $
Proud na prvním rezistoru je tedy 2,4 A, na druhém 1,2 A a na třetím 0,8 a.
Závěrem lze říci, že paralelní spojení rezistorů umožňuje distribuovat proudový výkon napříč různými rezistory, v závislosti na jejich odporu. Tato užitečná vlastnost umožňuje přesnější řízení elektrických obvodů a použití odporů pro různé účely.
Použití vzorce k určení proudu na rezistoru v paralelním spojení
Proud protékající rezistory v paralelním spojení lze určit pomocí následujícího vzorce:
Kde I je celková síla proudu protékajícího paralelním spojením rezistorů, I1, I2, I3, . In - proudové síly protékající každým z odporů.
Pro výpočet proudu na každém rezistoru lze použít Ohmův zákon:
Kde In - proud na rezistoru, u-napětí na paralelním připojení rezistorů, Rn - odpor rezistoru.
- Máme paralelní spojení dvou odporů: R1 = 20 ohmů a R2 = 30 ohmů.
- Napětí na spoji je 12 V.
- Pro výpočet proudu na každém rezistoru použijeme vzorec:
I1 = U / R1 = 12 V / 20 Ohmů = 0.6 A
I2 = U / R2 = 12 V / 30 Ohmů = 0.4 A
Proud na prvním rezistoru je tedy 0.6 A a na druhém 0.4 a.
Celkový proud protékající paralelním spojem se bude rovnat součtu proudových sil na každém rezistoru:
I = I1 + I2 = 0.6 A + 0.4 A = 1 A
Celkový proud v paralelním spojení dvou odporů je tedy 1 a.