Løse parallelle kretser: 10 trinn (med bilder)

Innhold

jukseark
Trinn
Tips

Å løse parallelle kretser er en enkel prosess når du først kjenner de grunnleggende formlene og prinsippene. Når to eller flere motstander kobles sammen side ved side, kan strømmen "velge" en vei (omtrent på samme måte som biler bytter fil og kjører side om side, når en enkelt kjørebane deler seg i to parallelle kjørefelt). Etter å ha lest disse trinnene bør du kunne finne spenningen, strømmen og motstanden mellom to eller flere motstander koblet parallelt.

jukseark

Total motstand R_t for parallelle motstander: /_R_t = /_R₁ + /_R₂ + /_R₃ + ...
Spenningen er alltid den samme over grenene: V_t = V₁ = V₂ = V₃ = ...
Total strøm I_t = jeg₁ + Jeg₂ + Jeg₃ + ...
Ohms lov: V = IR

Trinn

Del1 av 3: Introduksjon til parallellkretser

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 1

1. Lær å gjenkjenne parallelle kretser. En parallellkrets har to eller flere grener som alle leder fra punkt A til punkt B. En enkelt strøm av elektroner deler seg i flere grener og rekombineres deretter til en strøm på den andre siden. De fleste parallellkretsproblemer ber deg beregne den totale spenningen, motstanden eller strømmen over kretsen (punkt A til punkt B).

Deler som er `parallellkoblet` er hver på en separat gren.

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 2

2. Forstå strøm og motstand i parallellkretser. Se for deg en motorvei med flere kjørefelt og bomstasjoner i hvert kjørefelt som bremser trafikken. Å lage et nytt kjørefelt gir bilene en annen vei å ta, så det vil øke trafikken selv om du legger til nye bomstasjoner. På samme måte vil å legge til en ny gren til en parallellkrets gi strømmen en ekstra bane. Det spiller ingen rolle hvor mye motstand den nye grenen har; den totale motstanden til kretsen vil avta og den totale strømmen i kretsen vil øke.

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 3

3. Legg sammen strømmen i hver gren for å få den totale strømmen. Hvis du kjenner strømmen i hver gren, legger du dem sammen for å få den totale strømstrømmen. Dette er mengden strøm som flyter gjennom kretsen når alle grenene kommer sammen. I formelform: I_t = jeg₁ + Jeg₂ + Jeg₃ + ...

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 4

4. Bestem den totale motstanden. For å få den totale motstanden R_t om kretsen, bruk ligningen /_R_t = /_R₁ + /_R₂ + /_R₃ + ... der hver R til høyre er motstanden over en gren av kretsen.

For eksempel har en krets to motstander i parallell, hver med 4Ω motstand. /_R_t = /4Ω + /4Ω → /_R_t = /2Ω → R_t = 2Ω. Med andre ord, to grener med lik motstand er nøyaktig dobbelt så lett å komme gjennom som en enkelt gren for seg selv.

Hvis en gren ikke har noen motstand (0Ω), så flyter all strøm gjennom den grenen. Den totale motstanden er da null.

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 5

5. Husk det som beskrives av spenning. Spenning er potensialforskjellen mellom to punkter. Siden du sammenligner to punkter og ingen strømbane, forblir spenningen den samme uansett hvilken gren du ser på. V_t = V₁ = V₂ = V₃ = ...

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 6

6. Finn de manglende verdiene med Ohms lov. Ohms lov beskriver forholdet mellom spenning V, strøm I og motstand R: V = IR. Hvis du kjenner to av disse verdiene, bruk denne formelen til å løse den tredje.

Sørg for at hver verdi refererer til den samme delen av kretsen. Du kan bruke Ohms lov for å undersøke den totale kretsen (V = I_tR_t) eller en enkelt gren (V = I₁R₁).

Del 2 av 3: Prøvekrets

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 7

1. Lag et diagram for å spore arbeidet ditt. Hvis du har en parallellkrets med flere ukjente verdier, vil en graf hjelpe deg med å organisere dataene dine. Her er et eksempeldiagram av en krets med tre parallelle grener. Legg merke til at grenene ofte er merket med R etterfulgt av et tall i subscript.

	R₁	R₂	R₃	Total	Enheter
V	volt
Jeg	ampere
R	ohm

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 8

2. Fyll inn all informasjon som gitt i erklæringen. For eksempel: vi bruker en krets som drives av et 12-volts batteri. Kretsen har tre grener i parallell, med motstander 2Ω, 4Ω og 9Ω. Inkorporer denne informasjonen i diagrammet ditt:

	R₁	R₂	R₃	Total
V	12	volt
Jeg	ampere
R	2	4	9	ohm

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 9

3. Kopier spenningen til hver gren. Husk at spenningen over hele kretsen til en parallellkrets er lik spenningen over hver gren.

	R₁	R₂	R₃	Total	Enheter
V	12	12	12	12	volt
Jeg	ampere
R	2	4	9	ohm

Bilde med tittelen Solve Parallel Circuits Step 10

4. Bruk Ohms lov for å bestemme strømmen i hver gren. Hver kolonne i diagrammet inneholder en spenning, strøm og motstand. Dette betyr at du alltid kan løse en manglende verdi, så lenge de to andre verdiene i samme kolonne er kjent. Hvis du har glemt det, er Ohms lov V = IR. Den manglende verdien i vårt eksempel er strømmen (I), så vi omformulerer den som I = V/R.

	R₁	R₂	R₃	Total	Enheter
V	12	12	12	12	volt
Jeg	12/2 = 6	12/4 = 3	12/9 = ~1.33	ampere
R	2	4	9	ohm

5. Bestem den totale strømmen. Dette er en enkel verdi å finne, da den totale strømmen er lik summen av strømmene i hver gren.

	R₁	R₂	R₃	Total	Enheter
V	12	12	12	12	volt
Jeg	6	3	1.33	6 + 3 + 1.33 = 10.33	ampere
R	2	4	9	ohm

6. Løs den totale motstanden. Du kan bestemme dette på to forskjellige måter. Du kan bruke raden med motstandsverdier for å beregne dette ved å bruke formelen /_R_t = /_R₁ + /_R₂ + /_R₃. Imidlertid er det ofte lettere å løse dette ved å bruke Ohms lov og de totale V- og I-verdiene. Når du løser for motstand, omformuler Ohms lov som R = V/I.

	R₁	R₂	R₃	Total	Enheter
V	12	12	12	12	volt
Jeg	6	3	1.33	10.33	ampere
R	2	4	9	12/10.33 = ~1.17	ohm

Del 3 av 3: Tilleggsberegninger

1. Beregn kraften. Som i enhver krets er effekten P = IV. Hvis du har beregnet kraften over hver av grenene, er den totale kraften P_t lik summen av alle kraftverdier på tvers av grenene (P₁ + s₂ + s₃ + ...).

2. Bestem den totale motstanden over en to-gren krets. Hvis nøyaktig to motstander er koblet parallelt, kan du forenkle ligningen til `produktet over summen`:

R_t = R₁R₂ / (R₁ + R₂)

3. Bestem den totale motstanden når alle motstandene er identiske. Hvis hver parallellmotstand har samme motstandsverdi, blir ligningen mye enklere. R_t = R₁ /N, hvor N er antall motstander.

For eksempel gir to identiske parallelle motstander halvparten av den totale motstanden til en enkelt motstand. Åtte identiske motstander gir ⅛ av den totale motstanden.

4. Beregn strøm i grener uten spenning. Med denne ligningen, Kirchhoffs strømdelerregel, kan du bestemme strømmen for enhver individuell gren, selv om du ikke kjenner kretsspenningen. Motstanden til hver gren bør være kjent, så vel som den totale strømmen `f` over kretsen:

To motstander parallelt: I₁ = jeg_tR₂ / (R₁ + R₂)

Mer enn to parallelle motstander: Om I₁ for å finne ut ser du etter den kombinerte motstanden til alle motstandene neste R₁. Husk å bruke formelen for parallelle motstander. Bruk deretter ligningen og erstatt R₂ ved svaret ditt.

Tips

For å løse serie- eller parallellkretser, løser du først de parallelle delene. Etter det har kretsen din blitt mye enklere.
I en parallellkrets har alle motstander samme spenning.
Du har kanskje lært Ohms lov, for eksempel E = IR eller V = AR. Dette er bare forskjellige notasjoner for det samme.
Den totale motstanden blir også referert til som "ekvivalent med motstanden".
Hvis du ikke har en kalkulator, kan du bestemme den totale motstanden fra R₁, R₂, etc., være vanskelig for noen kretser. Bruk i stedet Ohms lov for å bestemme strømmen over hver gren.