Коли два резистори з'єднані паралельно в електричному ланцюзі, напруга на їх кінцях буде однаковою. Це означає, що різниця потенціалів між точками, до яких підключені резистори, буде постійною. Таке явище пояснюється особливостями паралельного з'єднання резисторів, яке дозволяє електричному заряду проходити через них з однаковою напругою.
Паралельне з'єднання резисторів можна уявити як дві паралельно розташовані гілки в електричному ланцюзі, через які електрика може текти незалежно один від одного. Кожна гілка має свій власний опір, і коли резистори з'єднані паралельно, їх загальний опір буде меншим, ніж опір кожного з окремих резисторів.
Напруга на кінцях паралельно з'єднаних резисторів однакова, оскільки заряди в ланцюзі розподіляються між резисторами таким чином, щоб різниця потенціалів між їх кінцями була однаковою. Якщо напруга на одному з резисторів зміниться, заряди будуть перерозподілені, щоб відновити рівновагу і зберегти однакову різницю потенціалів на обох резисторах.
Застосування цього принципу можна спостерігати в різних електричних пристроях. Наприклад, в автомобільній електричній схемі паралельне з'єднання резисторів використовується для підключення двох фар одночасно. Незалежно від відмінностей в опорі ламп, напруга на їх кінцях буде однаковим, що дозволяє їм працювати з однаковою яскравістю.
Таким чином, паралельне з'єднання резисторів забезпечує рівномірний розподіл напруги в електричному ланцюзі і дозволяє електриці проходити через них з однаковим потенціалом.
Вплив паралельного з'єднання резисторів на напругу: пояснення та приклади
Для більш ясного пояснення, розглянемо приклад з двома паралельно з'єднаними резисторами. Уявімо, що у нас є два резистора, R1 і R2, які з'єднані паралельно до джерела постійної напруги.
| Резистор | Напруга (U) |
|---|---|
| R1 | 15 В |
| R2 | 15 В |
Як видно з таблиці, обидва резистора мають однакову напругу в 15 в. це означає, Що різниця потенціалів між точками A і B (кінці резисторів) дорівнює 15 в.
Важливо розуміти, що величина опору кожного резистора впливає на розподіл струму в паралельній ланцюга, але не на напругу. В даному прикладі, якщо R1 має опір 10 Ом, а R2 - 20 Ом, то струм, що протікає через кожен резистор, буде різним, але напруга на їх кінцях залишиться однаковим. Це випливає із закону Ома, де струм дорівнює різниці потенціалів між кінцями резисторів, поділеної на опір.
На закінчення, напруга на кінцях двох паралельно з'єднаних резисторів однаково незалежно від їх опорів. Паралельне з'єднання резисторів є корисним способом для створення електричних схем з різними опорами, зберігаючи при цьому константна напруга.
Резистори і їх з'єднання
Резистори можуть бути з'єднані різними способами. Один з варіантів з'єднання резисторів-паралельне з'єднання. Паралельне з'єднання означає, що ланцюг розгалужується на два або більше шляху, і кожен резистор підключений до свого окремого шляху.
Коли резистори з'єднуються паралельно, напруга на їх кінцях виявляється однаковим. Це означає, що різниця потенціалів між точками, до яких підключені резистори, однакова. Напруга на паралельних резисторах однакове, тому що вони з'єднані безпосередньо між собою і мають однакову напругу живлення.
Приклади паралельного з'єднання резисторів в електричних ланцюгах:
| Приклад | Схема |
|---|---|
| Світлодіоди в паралельній схемі | |
| Домашня електрична проводка |
У паралельних з'єднаннях резисторів загальний опір визначається формулою:
1/Requiv = 1/R1 + 1/R2 + . + 1/Rn
де Requiv-загальний опір, R1, R2,. RN-опору резисторів, з'єднаних паралельно.
Паралельні з'єднання резисторів широко використовуються в різних електричних пристроях і ланцюгах, так як дозволяють контролювати струм і напругу в різних частинах ланцюга, а також підвищують надійність роботи системи.
Опір в паралельному з'єднанні
У паралельному з'єднанні резисторів опір загального ланцюга дорівнює сумі зворотних величин опорів кожного резистора. Якщо є два резистора з опорами R1 і R2, то опір загального ланцюга можна виразити наступною формулою:
1 / Робщ = 1 / Р1 + 1 / Р2
- Резистор 1 має опір 4 Ом
- Резистор 2 має опір 6 Ом
Тоді загальний опір паралельного з'єднання буде:
1 / Робщ = 1/4 + 1/6 = 3/12 + 2/12 = 5/12
Робщ = 12/5 = 2.4 Ом
Таким чином, при з'єднанні двох резисторів з опором 4 Ом і 6 Ом в паралель, загальний опір складе 2.4 Ом.
Напруга в паралельному ланцюзі
У паралельній електричного кола напруга на кінцях кожного з елементів однаково. Тобто, при з'єднанні двох або більше резисторів паралельно, напруга на їх кінцях буде однаковим.
Це пояснюється тим, що в паралельній ланцюга електричний струм розділяється між гілками згідно з правилом Кірхгофа для струмів. Так як напруга вимірюється між двома точками, а не уздовж ланцюга, то воно залишається постійним для кожної паралельної гілки.
Напруга на кінцях кожного з резисторів в паралельній ланцюга можна виразити за формулою:
Де U-напруга на кінцях кожного резистора, U1, U2, U3, . , Un - напруга на кінцях кожного окремого резистора в паралельній ланцюзі.
- Якщо два резистора з'єднані паралельно в ланцюзі і на їх кінцях подано напругу 12 В, то напруга на кінцях кожного резистора буде також дорівнює 12 В.
- Якщо в паралельній ланцюзі підключено три резистора, і на їх кінцях є напруга 24 В, то напруга на кінцях кожного резистора також дорівнюватиме 24 В.
Приклад 1: Розрахунок напруги
Припустимо, у нас є два резистори R1 і R2, з'єднані паралельно. Ми знаємо, що напруга на кінцях паралельно з'єднаних елементів однаково. Давайте розглянемо приклад розрахунку напруги на цих резисторах.
Нехай R1 = 10 Ом і R2 = 20 Ом, а Вхідна напруга U = 12 В.
Знаходимо загальний опір паралельного з'єднання резисторів за формулою:
1 / Rобщ = 1 / R1 + 1 / R2
1 / Rобщ = 1/10 + 1/20
Тепер можемо розрахувати струм, що протікає через резистори, за законом Ома:
I = 12/(20/3) = 12 * 3/20 = 36/20 = 1.8 А
Так як паралельно з'єднані резистори мають одне і те ж напруга на своїх кінцях, напруга на R1 і R2 буде також дорівнює 12 В.
Отже, в даному прикладі напруга на кінцях резисторів R1 і R2 дорівнює 12 В.
Приклад 2: обчислення опору
Припустимо, у нас є два резистори, R1 і R2, які з'єднані паралельно. Ми хочемо обчислити загальний опір цього ланцюга.
Загальний опір паралельно з'єднаних резисторів можна обчислити за допомогою формули:
Наприклад, якщо у нас є резистори опором 4 Ом і 6 Ом, то:
Rзагальний = (4 * 6) / (4 + 6) = 24 / 10 = 2.4 Ом
Таким чином, загальний опір паралельно з'єднаних резисторів одно 2.4 Ом.
Паралельне з'єднання в електротехніці
При паралельному з'єднанні кожен елемент підключається паралельно один до одного, таким чином, вони мають спільні точки початку і кінця ланцюга. Це забезпечує рівність напруг на кінцях кожного елемента, так як ці точки знаходяться на одному провіднику.
Напруга на кінцях двох або більше паралельно з'єднаних резисторів буде однаково. Це пов'язано з тим, що в такій схемі кожен резистор є окремою гілкою, через яку проходить струм від джерела живлення. Оскільки всі гілки підключені паралельно, вони отримують однакову напругу.
Прикладом паралельного з'єднання може служити схема освітлення кімнати. У цьому випадку кожна лампочка є окремим елементом, який підключений паралельно іншим лампочкам. Оскільки кожна лампочка отримує однакову напругу, вони світяться з однаковою яскравістю.
Паралельне з'єднання також використовується в батарейках, де кожна батарейка є окремою гілкою, а загальна напруга дорівнює сумі напруг кожної батарейки.