A párhuzamos áramkör felszereli az áramot, hogy az áramkör különböző (különböző) vagy ágain haladjon keresztül. Az utakon áthaladó áram különbözhet, de a feszültség minden párhuzamos pályán azonos.
Az áramkör lehet párhuzamos vagy soros áramkör, vagy párhuzamos és soros áramkörök kombinációja. Számos különböző párhuzamos áramköri példa létezik.
Néhány példa az alábbiakban található
- Ellenállás párhuzamosan
- Párhuzamos kondenzátor
- Iinduktor párhuzamosan
- Ellenállás és kondenzátor párhuzamosan
- Ellenállás és induktor párhuzamosan
- Ellenállás, kondenzátor, induktor párhuzamosan
- Induktor és kondenzátor párhuzamosan
- Dióda párhuzamosan
- Tranzisztorok párhuzamosan
- Aktuális forrás párhuzamosan
Ellenállások párhuzamosan
Tegyük fel, hogy egynél több ellenállás van csatlakoztatva két áramköri csomópont közé, akkor az ellenállások egymással párhuzamosan vannak csatlakoztatva. Más szóval, amikor az ellenállások mindkét kivezetése a többi ellenállás mindkét végéhez van csatlakoztatva. Az ellenállás értéke eltérő vagy azonos lehet párhuzamos áramkör kombinációk követelményként. Az egyes ellenállások feszültsége (vagy potenciálkülönbsége) párhuzamos kombinációban azonos, mivel az áram áramlásának számos módja van. Az áram értéke az egyes utak ellenállásától függően változik. Ha az egyes utak ellenállási értéke azonos, akkor az egyes részeken átfolyó áram is azonos lesz.
Például, ha két azonos ellenállású ellenállást párhuzamosan kapcsolunk egymással, akkor a rajtuk átfolyó áram azonos lesz. Az áramfelosztás szabályaival meghatározható az áramkör egyes útjaira be- és kilépő áram.
De ha két különböző ellenállású R1 és R2 ellenállást párhuzamosan kapcsolunk, a rajtuk átfolyó áram eltérő lesz. Mivel V=IR (Ohm törvénye) és V ugyanaz minden párhuzamos áramköri komponensre, I értéke R értékétől függ.
Az ellenállás teljes párhuzamos áramköre helyettesíthető egyetlen olyan ellenállással, amelynek értéke megegyezik az ellenállások teljes párhuzamos kombinációjának egyenértékű ellenállásával.
Az ekvivalens ellenállás az összes párhuzamosan kapcsolt ellenállás teljes ellenállási hatását jelenti.
Egyenértékű ellenállás egyenlete ellenállással párhuzamosan kombinálva:
Ahol Re -> Egyenértékű ellenállás.
R1, R2, R3 … Rn -> Különböző ellenállás párhuzamosan kapcsolva.
Ha két párhuzamos ellenállás (R) azonos értékű, akkor mindkét ellenállás egyenértékű ellenállása az egy ellenállás (R) fele.
Az eredményül az ellenállás egyenértékű ellenállása párhuzamosan mindig kisebb, mint az egyedi ellenállás, és több ellenállás hozzáadásával az egyenértékű ellenállás csökken.
Párhuzamos kondenzátor
Tegyük fel, hogy egynél több van kondenzátor egy áramkör két csomópontja között van összekötve, akkor a kondenzátorok egymással párhuzamosan kapcsolódnak. más szóval, amikor a kondenzátor mindkét kivezetése egymáshoz, illetve a többi kondenzátorhoz csatlakozik.
Ha a kondenzátorokat párhuzamosan kapcsoljuk össze, a kapott kapacitás (vagy teljes kapacitás) megegyezik a kombinációban lévő egyes kondenzátorok kapacitásának összeadásával (vagy összegével).
Ct = C1 + C2+ C3 …+ Cn
Ahol Ct-> a párhuzamos kombináció teljes kapacitása.
C1, C2, C3 … Cn -> különböző kondenzátorok párhuzamosan kapcsolva.
A párhuzamos kombinációban lévő kondenzátorok feszültsége azonos, de az egyes kondenzátorok által tárolt töltés az egyes kondenzátorok kapacitásának értékétől függ, Q=CV szerint. Tehát a kondenzátor kapacitásának változásával a tárolt töltés is megváltozik, mivel az összes párhuzamos kombinációban lévő kondenzátorra alkalmazott feszültség azonos.
Például, ha három kondenzátor van párhuzamosan kapcsolva, akkor minden darab kondenzátor kapacitása különbözhet vagy azonos lehet. Tegyük fel, hogy minden párhuzamosan kapcsolt kondenzátor pontos kapacitású. Ebben az esetben az egyes kondenzátorok által tárolt töltés azonos lesz, de ha az egyes kondenzátorok kapacitása eltérő, akkor minden kondenzátor eltérő mennyiségű töltést fog tartani. A teljes kondenzátor által tárolt teljes töltés (Q) (párhuzamos kombinációban) az egyes töltések összege.
Q = Q1 + Q2+ Q3
Ahol Q1, Q2, Q3 a C kondenzátor által tárolt töltés1, C2, C3 illetőleg.
Mint tudjuk Q= CV
Szóval, Ct = C1V+C2V+C3V
Ct = C1 + C2+ C3
Induktor párhuzamosan
Tegyük fel, hogy egy áramkör két csomópontja között egynél több tekercs van csatlakoztatva, akkor az induktor egymással párhuzamosan csatlakozik. Más szóval, amikor az induktor mindkét vége (vagy kivezetése) megfelelően van csatlakoztatva mindegyikhez és a másik induktorhoz.
Az egyes tekercseken átfolyó áram nem egyenlő a teljes áramerősséggel, hanem az egyes párhuzamosan kapcsolt induktorokon áthaladó áramok összege. Az induktor párhuzamos kombinációjának induktivitása kisebb, mint a kombinált induktivitásé.
A teljes párhuzamos kombináción átfolyó teljes áram az egyes vezetőkön átfolyó egyes áramok összessége
lt = l1 +l2+l3 …..+ ln
Ahol I az összáram, és az l1l2l3 … ln az L-en áthaladó áram1, Az L2, Az L3 … Ln.
Az induktor áramának, feszültségének és induktivitásának kapcsolata a következőképpen definiálható: V= L (di/dt)
As
Ahol Lt => az induktorok párhuzamos kombinációjának összinduktivitása.
L1, Az L2, Az L3 … Ln az egyes induktorok a párhuzamos kombinációban.
A fenti egyenlet akkor érvényes, ha az induktorok között nincs természetes induktivitás vagy mágneses csatolás.
Ellenállás és kondenzátor párhuzamosan
Ha két áramköri csomópont között legalább egy ellenállás és egy kondenzátor van csatlakoztatva, akkor az ellenállás és a kondenzátor párhuzamosan csatlakozik.
Ha az ellenállás és a kondenzátor párhuzamos kombinációban van, a teljes impedancia fázisszöge 0 fok és – 90 fok között van, az áram fázisszöge pedig 0 és 90 fok között van.
egy Az ellenállás és a kondenzátor párhuzamos kombinációja, a párhuzamos áramköri alkatrészek azonos feszültséggel rendelkeznek. A fázisszög a kondenzátoron és az ellenálláson áthaladó (vagy átfolyó) áram értékétől függ. Ha a kondenzátoron áthaladó áram nagyobb, a fázisszög közel 90 fok lesz. Ha az ellenálláson áthaladó áram nagyobb, mint a fázisszög, akkor közel 0 fok lesz.
Teljes impedancia
Ahol Xc -> a kondenzátor impedanciája.
R -> az ellenállás ellenállása.
Fázisszög
IC -> áram a kondenzátoron keresztül.
IR -> áram az ellenálláson keresztül.
Ha az RC párhuzamos áramkör csak egy kondenzátorból és egy ellenállásból áll, akkor az áramkör elsőrendű.
Ellenállás és induktor párhuzamosan
Ha két áramköri csomópont közé legalább egy tekercs és ellenállás van csatlakoztatva, akkor az induktor és az ellenállás párhuzamos kombinációban van. Ennek a kombinációnak a teljes fázisszöge mindig 0 fok és -90 fok között van. A fázisszög értéke az induktorba és az ellenállásba be- és kimenő áram értékétől függ. Ha az induktoron áthaladó áram nagyobb, mint az ellenállásé, akkor a szög közel -90 fok lesz, és ha az ellenálláson áthaladó áram nagyobb, mint a fázisszög, akkor közel nulla fok lesz.
A teljes impedancia (Z) a
Fázisszög
Ahol R és L az ellenállás és az induktor ellenállása és induktivitása.
IL és énR az induktoron és az ellenálláson átmenő áramok.
Ha az LR áramkör csak egy tekercsből és egy ellenállásból áll, akkor az áramkör az elsőrendű LR áramkör.
Ellenállás, induktor és kondenzátor párhuzamos kombinációja
Ha az ellenállás-kondenzátor és az induktor egy áramkör két csomópontja között van összekötve, akkor ez az ellenállás-kondenzátor és az induktor párhuzamos kombinációja
Az egyes elemek feszültsége azonos, de az ezen a kombináción átfolyó teljes áram az egyes elemek fontosságától függően megoszlik az egyes elemek között.
Ez az RLC párhuzamos kombinációs áramkör egy rezonáló áramkör. Ha az áramkörön áthaladó teljes áram fázisban van a rákapcsolt feszültséggel, akkor egy meghatározott frekvencián rezonál, amelyet rezonáló frekvenciának neveznek.
Fázordiagram segítségével: IS2 = IR2 + (IL2 - ÉnC2)
Ahol énL -> áram az induktoron keresztül.
IC -> áram a kondenzátoron keresztül.
IR -> áram az ellenálláson keresztül.
IS -> áram a teljes áramkörön keresztül.
Induktor és kondenzátor párhuzamosan
Ha legalább egy tekercs és egy kondenzátor csatlakozik két áramköri csomópont közé, akkor az induktor és a kondenzátor párhuzamos kombinációban van. Az LC párhuzamos áramkör rezonanciában van, ha a kondenzátor impedanciája megegyezik az induktor impedanciájával. Ekkor kioltják egymást, hogy minimális áramot biztosítsanak az áramkörben, míg az áramkör teljes impedanciája maximális.
Rezonációs frekvencia
Teljes impedancia
Ahol L és C az induktor és a kondenzátor induktivitása és kapacitása.
XL és XC az induktor és a kondenzátor impedanciája.
Amikor XL > XC, akkor a teljes áramkör induktív.
XC> XL, akkor a teljes áramkör kapacitív.
XC = XL akkor az áramkörnek maximális impedanciája és minimális árama van, és ezt az áramkört visszautasító áramkörnek nevezzük.
Diódák párhuzamosan
Ha egy áramkör két csomópontja közé egynél több dióda van csatlakoztatva, akkor a diódák egymással párhuzamosan kapcsolódnak.
A dióda alacsony előremenettel rendelkezik feszültségesés rajta jelentősebb mennyiségű áram fog áthaladni, mint a többi csatlakoztatott diódámon, az áramkör teljes áramkapacitása megnő.
Az előre feszültségesés a dióda felett (vagy keresztben) a dióda típusától függően változhat. Nem szükséges az összes diódát előre vagy hátra előfeszített kombinációban csatlakoztatni, csak párhuzamos dióda kombinációban. Ez lehet az előre és a fordított dióda kombinációja is, a követelményeknek megfelelően. Az egyes diódák árammegosztása az elektromos kapacitásuktól függ.
Például a dióda párhuzamos kombinációjában, ha az egyik dióda előre előfeszített, a másik pedig fordított előfeszítésű, akkor az áram átfolyik az előre előfeszített diódán, mivel egy fordított előfeszítésű dióda blokkolja az áramot.
Tranzisztor párhuzamosan
Ha két vagy több tranzisztor azonos kivezetése van összekapcsolva az áramkörben, ez a tranzisztorok párhuzamos kombinációja.
A tranzisztor párhuzamos kombinációja összességében növeli az áramtartó kapacitást. Több tranzisztor növekedésével a teljes áramkör áramtartó képessége is növekszik. Általában egy tranzisztor mérsékelt kimeneti áram előállításához elegendő, de nagyobb kimeneti áram esetén több tranzisztor párhuzamos csatlakoztatása válik szükségessé.
Aktuális forrás párhuzamosan
Az áramforrás nem kombinálható sorozatban, de párhuzamosan kombinálható, mivel az áramforrások sorozatos kombinációja sérti Kirchhoff jelenlegi törvényét. Ha két áramköri csomópont közé egynél több áramforrás van csatlakoztatva, akkor az áramforrás párhuzamos kombinációban van.
Például két áramforrás párhuzamos kombinációban van csatlakoztatva, amikor az áramforrás pozitív kapcsa össze van kötve, és az áramforrás negatív kapcsai csatlakoztatva vannak, akkor a teljes áramkombináció hozzáadódik. Ezzel szemben, ha az áramforrás pozitív kivezetése egy másik áramforrás negatív kivezetéséhez csatlakozik, akkor a kombináción átmenő összáram levonásra kerül egymástól. Ez az áramforrás előjelegyezményén vagy az áramkörben folyó áram irányán alapul.
FAQ:
Mi az a párhuzamos áramkör?
Különféle típusú áramkörök lehetnek, ahol a párhuzamos áramkör az egyik típusú áramkör.
Egy olyan áramkörben, ahol az áramnak több útja vagy ága van (két áramköri csomópont között), amelyen keresztül kell haladnia, az áramkör különböző ágaiban különböző áramköri elemek vannak csatlakoztatva.
Mi a fő hátránya a párhuzamos áramköröknek?
A párhuzamos áramkörök kombinációjának számos előnye és hátránya van az alkalmazástól és a felhasználástól függően.
Párhuzamos áramkörben nagyobb szükség van párhuzamosan kombinált vezetékekre, mint soros áramkörre; ez a párhuzamos áramkör legjelentősebb hátránya.
Miért kapcsoljuk párhuzamosan a háztartási gépeket?
A ház vezetékezése párhuzamosan történik, és az összes készülék párhuzamosan van összekötve.
Ha a készüléket párhuzamosan csatlakoztatják, akkor minden készülék azonos feszültséget kap a működéshez. Párhuzamos kombináció esetén az ellenállás alacsony. Ha az egyik készülék hibás, akkor a másik készülék működése párhuzamos kombinációban nem lesz hatással.
Lehet két feszültségforrás párhuzamosan?
Bármilyen feszültségforrás (külön vagy hasonló értékű) sorba kapcsolható egymással.
Két eltérő potenciálkülönbségű feszültségforrást nem lehet közvetlenül párhuzamosan csatlakoztatni, mivel ez megsértheti a Kirchhoff-féle feszültségtörvényt. Csak azonos potenciálkülönbségű feszültségforrások kapcsolhatók párhuzamosan egymással.
Mi az XL és XC az RLC áramkörben?
Az RLC áramkör olyan áramkör, amelyben az ellenállás, a kondenzátor és az induktor párhuzamosan, sorosan vagy más kombinációban csatlakoztatható.
XL és XC az RLC áramkör induktorának és kondenzátorának impedanciája.
