Paralelní spojení odporů je jedním z důležitých a široce používaných způsobů připojení prvků elektrického obvodu. Toto spojení umožňuje efektivně měnit odpor obvodu a vytvářet různé kombinace hodnot odporu.
Pro výpočet paralelního spojení rezistorů je třeba vzít v úvahu základní zákony elektrických obvodů. Obecně lze odpor paralelní sloučeniny vypočítat podle vzorce:
kde Rpára - odpor paralelního připojení, R1, R2, . Rn - hodnoty odporu Spojené paralelně. V praxi, s velkým počtem rezistorů v paralelním spojení, můžete použít přibližný vzorec:
kde n je počet rezistorů.
Výpočet a charakteristiky
Když se rezistory spojují paralelně, lze celkový odpor takové sloučeniny vypočítat pomocí vzorce:
Kde R1, R2, . Rn - hodnoty odporu každého rezistoru a Rpára - celkový odpor paralelního spojení.
Lze také vypočítat ekvivalentní vodivost paralelního spojení rezistorů podle vzorce:
Kde Gpára - ekvivalentní vodivost paralelního připojení, G1, G2, . Gn - vodivost odporů.
Při paralelním spojení rezistorů je společný proud mezi nimi rozdělen úměrně jejich vodivosti. Navíc celkový odpor paralelního připojení bude vždy menší než nejmenší odpor.
K posouzení síly proudu procházejícího každým odporem v paralelním spojení lze použít Ohmův zákon:
Kde i-proud, u-napětí, R-odpor. Pokud jde o paralelní spoje rezistorů, napětí na každém rezistoru bude stejné a odpor lze vypočítat podle vzorce:
Kde R-odpor, u - napětí, i-proud.
Znát odpor a napětí je také možné vypočítat ztrátu energie na každém rezistoru.
S hodnotou celkového odporu a ekvivalentní vodivosti paralelního spojení rezistorů lze provádět další výpočty a analýzu obvodu.
| Odpor rezistorů (Ohm) | Celkový odpor (ohm) | Ekvivalentní vodivost (Siemens) | Proud přes každý odpor (ampér) | Ztráta energie na každém rezistoru (Watt) |
|---|---|---|---|---|
| 100, 200, 300 | 33.33 | 0.03 | 3.00, 1.50, 1.00 | 9.00, 4.50, 3.00 |
| 500, 1000, 1500 | 23.81 | 0.04 | 2.50, 1.25, 0.83 | 11.90, 5.95, 3.97 |
Paralelní spojení odporů
Při paralelním připojení jsou odpory připojeny tak, že jejich svorky jsou k sobě připojeny: kladný pól k kladnému a záporný k zápornému pólu. V důsledku paralelního spojení zůstává celkové napětí na rezistorech stejné a celkový odpor se snižuje.
Naproti tomu celkový proud v paralelním spojení se rovná součtu proudů proudících každým z odporů. To lze vysvětlit Ohmovým zákonem: I = U / R, kde i-proud, u - napětí, R-odpor. Vzhledem k tomu, že celkový odpor v paralelním připojení klesá a napětí zůstává stejné, zvyšuje se proud.
Paralelní spojení rezistorů tedy umožňuje distribuci proudu mezi více větví obvodu. To je zvláště užitečné, když je třeba připojit více zatížení k jednomu zdroji napájení. V tomto případě má každé zatížení svůj vlastní odpor a paralelní připojení umožňuje zajistit každé zatížení potřebným proudem.
Výpočet odporu v paralelním spojení rezistorů lze provést pomocí vzorce: 1/rpar = 1/R1 + 1 / R2 + . + 1 / Rn, kde rpar - celkový odpor, R1, R2, . RN-odpor každého rezistoru.
Výpočet odporu
Pro výpočet celkového odporu paralelně se Spojenými odpory je nutné použít vzorec:
1 / Robšč = 1/R1 + 1 / R2 + . + 1 / Rp
kde Robšč-všeobecný odpor, R1, R2,. Odpor RP paralelně se Spojenými rezistory.
Tento vzorec je zobecněním Ohmova zákona pro paralelní spojení rezistorů.
Chcete-li tedy získat celkový odpor rovnoběžně se Spojenými odpory, je nutné složit reverzní hodnoty jejich odporu a poté vzít zpět hodnotu z součtu.
Pokud jsou například do paralelního připojení připojeny rezistory s odpory 10 ohmů, 20 ohmů a 30 ohmů, pak se celkový odpor rovná:
1 / Robšč = 1/10 + 1/20 + 1/30 = 1/2 + 1/4 + 1/6 = (3 + 6 + 4)/12 = 13/12
Robšč = 12/13-0,92 Ohmů
Celkový odpor paralelního spojení rezistorů s odpory 10 ohmů, 20 ohmů a 30 ohmů je tedy přibližně 0.92 ohmů.
Vliv na elektrický obvod
Paralelní spojení odporů ovlivňuje elektrický obvod následovně:
- Odpor řetězu klesá. Když jsou rezistory připojeny paralelně, celkový odpor obvodu se sníží ve srovnání s součtem odporu každého rezistoru jednotlivě.
- Spotřeba energie se zvyšuje. Při paralelním připojení mohou rezistory spotřebovávat více energie, protože každý odpor je na stejném napětí.
- Proud je distribuován mezi rezistory. V paralelním spojení je proud rozdělen mezi každý odpor úměrný jejich odporu. Větší odpor znamená menší proud a menší odpor znamená větší proud.
- Napětí na rezistorech zůstává stejné. V paralelně připojeném obvodu bude napětí na každém rezistoru stejné a stejné napětí napájecího zdroje.