Jak vypočítat napětí v paralelním obvodu: Příklady problémů a podrobná fakta

by

V tomto článku budeme diskutovat o různých metodách výpočtu napětí v paralelních obvodech. Paralelní zapojení rozděluje obvod na větve, aby všemi z nich mohl distribučně protékat proud.

Paralelní obvody se řídí zákonem zachování energie. Napětí lze říci jako elektrickou práci vykonanou na jednotku nabití. Elektrická pole jsou konzervativní, což znamená, že elektrická práce závisí pouze na počátečních a koncových bodech. Všechny větve mají společný počáteční a koncový uzel v paralelním zapojení. Proto je napětí stejné.

Přečtěte si více na…..Funkce paralelního obvodu: Kompletní přehledy a často kladené otázky

Jak vypočítat napětí v paralelním obvodu - číselné příklady

Jak vypočítat napětí v paralelním obvodu - paralelní RLC obvod
Paralelní obvod RLC; "Soubor:Example9d.png" by 1sfoerster je licencován pod CC BY-SA 3.0

Q1. Jak je znázorněno v obvodu, dva stejně hodnotné rezistory jsou paralelně spojeny se zdrojem napětí. Jsou uvedeny některé hodnoty: i1= 3 A, ekvivalentní odpor Req= 15 ohmů. Najděte napětí zdroje Vs. 

Předpokládejme, že R1 = R2 = R ohm. Proto ekvivalentní odpor,

Req = (1/R + 1/R)-1 = R/2Ω

Je-li R/2 = 15, takže hodnota každého rezistoru = 15 × 2 = 30 ohmů. Hodnota proudu i1 se uvádí jako 3 A.

Protože se jedná o paralelní obvod, napětí na větvi bude stejné napětí na jakékoli jiné větvi a to bude také napájecí napětí. Zdrojové napětí tedy

Vs = proud ve větvi x odpovídající hodnota odporu = i1 x R = 3 x 30 = 90 V 

Q2. Paralelní síť se skládá z pěti rezistorů R, 2R, 4R, 8R a 16R. Čistý proud v síti je I. Najděte napětí ve větvi obsahující rezistor 4R.

Nejprve zjistíme ekvivalentní odpor sítě pro výpočet napětí v libovolném bodě sítě. Ekvivalent odpor paralelně obvod je,

Req = (1/R1 +1/R2 +1/R3 … + 1/Rn)-1

Zde, Req = ((1/R + (1/2R + (1/4R + (1/8R + (1/16R))-1 = (16R/31)Ω

Celkový proud v obvodu je udán jako I Amp.

Proto napětí zdroje Vs = I x 16R/31 = 16IR/31 V

Víme, že zdrojové napětí paralelního obvodu je stejné jako napětí v kterékoli větvi obvodu. Napětí ve větvi obsahující rezistor 4R je tedy 16IR/31V.

Jak vypočítat napětí v paralelním obvodu - FAQ

Jak zjistit celkové napětí v paralelním obvodu?

V paralelním obvodu je celkové napětí stejné jako napětí větví. Jinými slovy, napětí zůstává stejné ve všech paralelně spojených větvích. Větve jsou jen různé cesty pro proud.

Kroky pro výpočet napětí v paralelním obvodu s odporem a celkový proud jsou uvedeny:

  • Najděte ekvivalentní odpor pomocí vzorce - Req = (1/R1 +1/R2 +1/R3 … + 1/Rn)-1
  • Vynásobte Req celkovým proudem.

Pokud je uveden pouze jeden odpor a příslušná hodnota proudu, vynásobte je, abyste získali napětí.

Přečtěte si více na……Příklady paralelních obvodů: Kompletní statistiky a často kladené otázky

Jak najít chybějící napětí v paralelním obvodu?

„chybějícím napětím“ v paralelním obvodu rozumíme přiváděné napětí, protože je pro všechny větve stejné. Takže, pokud máme nějakou hodnotu proudu a odporu, můžeme zjistit napětí v paralelním obvodu.

Pojďme to pochopit pomocí příkladu. Předpokládejme, že jsou paralelně zapojeny dva odpory 2 ohmy a 4 ohmy. Proud procházející 2ohmovým rezistorem je udán 1.5A. Napájecí napětí V známes= napětí větve V1 = napětí větve V2. Chybějící napětí V = iR = 2 x 1.5 = 3 x V.

Jak zjistit zdrojové napětí v sériovém paralelním obvodu?

Podle principu paralelního obvodu je napětí v každé větvi stejné a rovné napětí zdroje. Pokud je napětí zdroje Vs a napětí větve V1, V2,….PROTIn pak Vs = V1 = V2 =...= Vn.

Pokud je uvedeno napětí zdroje, máme již napětí větví. Pokud je napětí zdroje neznámé a jsou uvedeny hodnoty proudu, můžeme napětí zjistit pomocí ohmova zákona. Pokud je například proud procházející větví 5 A a hodnota odporu 2 ohmy, je napětí jednoduše 5 × 2 = 10 V.

Přečtěte si více na……Současně je paralelní: Kompletní přehledy a časté dotazy

Jak zjistit aplikované napětí v paralelním obvodu?

Aplikované napětí v paralelních obvodech se vztahuje ke zdroji napětí nebo napětí baterie. Je dán, nebo jej můžeme vypočítat pomocí dalších poskytnutých informací, jako jsou hodnoty proudu a odporu.

Aplikovaná napětí znamenají napětí dané prvku. V paralelním obvodu je použité napětí celkové napětí. Je to stejné jako poklesy napětí v jednotlivých větvích obvodu. Pokud však paralelní obvod není jedinou částí sítě, nebude aplikované napětí a napětí větve stejné.

Rovnice a výpočty

  1. Ohmův zákon:
  • Ohmův zákon říká ( V = IR ), kde ( V ) je napětí, ( I ) je proud a ( R ) je odpor.
  • V paralelním obvodu se napětí na každé součástce (větvi) rovná napětí zdroje.
  1. Celkový proud v paralelních obvodech:
  • Celkový proud dodávaný zdrojem je součtem proudů každou paralelní větví.
  • Použití Ohmova zákona: I_{\text{total}} = I_1 + I_2 + \cdots + I_n ), kde každý ( I_x = \frac{V}{R_x}.

Příklady

  1. Jednoduchý paralelní obvod:
  • Předpokládejme, že máte paralelní obvod s 12V baterií a třemi odpory (R1, R2, R3) o hodnotách 4Ω, 6Ω a 12Ω.
  • Napětí na každém rezistoru je 12V.
  • Proud každým rezistorem je I_1 = \frac{12V}{4Ω} = 3A, I_2 = \frac{12V}{6Ω} = 2A, a I_3 = \frac{12V}{12Ω} = 1A.
  • Celkový proud z baterie je I_{\text{total}} = 3A + 2A + 1A = 6A.
  1. Paralelní obvod jako součást větší sítě:
  • Pokud je paralelní obvod součástí rozsáhlejší sítě, může se přivedené napětí do paralelní sekce lišit od napětí zdroje.
  • Například, pokud existuje sériová součást s poklesem napětí, napětí na paralelní části bude napětí zdroje mínus pokles napětí na sériové součásti.
  • Příklad: 12V baterie se sériovým rezistorem (2Ω) a paralelní částí. Pokud na sériovém rezistoru poklesne 2V, přivedené napětí do paralelního obvodu je 10V (12V – 2V).

Také čtení: