Paralel devrelerin temel formüllerini ve ilkelerini anlarsanız, paralel devre problemleri kolayca çözülebilir. 2 veya daha fazla engel yan yana bağlanırsa, elektrik akımı bir yol "seçebilir" (tıpkı bir arabanın şerit değiştirme eğiliminde olması ve 1 şeritli bir yolun 2 şeride ayrılması durumunda yan yana sürmesi gibi). Bu makaleyi okuduktan sonra paralel bağlı 2 veya daha fazla direnç için voltaj, akım ve direnç değerlerini hesaplayabileceksiniz.
Temel Formül
- Toplam direnç formülü RT paralel devre: 1/rT = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3 + …
- Paralel devrenin her dalındaki elektrik voltajının değeri her zaman aynıdır: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Toplam elektrik akımının değeri IT = ben1 + ben2 + ben3 + …
- Ohm Yasası Formülü: V = IR
Adım
Bölüm 1/3: Paralel Devreleri Anlama
Adım 1. Paralel devreleri tanımlayın
Paralel bir devrenin, tümü A noktasından başlayıp B noktasına giden 2 veya daha fazla dalı vardır. Tek bir elektron akışı birçok dala ayrılır ve sonra yeniden birleşir. Paralel devre problemlerinin çoğu devredeki toplam voltaj, direnç veya elektrik akımının değerini sorar (A noktasından B noktasına kadar).
"Paralel olarak monte edilen" bileşenlerin her biri ayrı bir dalda bulunur
Adım 2. Paralel devrelerde direnci ve elektrik akımını anlayın
Birden fazla şeridi ve her şeridinde araç trafiğini yavaşlatan gişeleri olan bir otoyol hayal edin. Yeni bir şerit oluşturmak, arabalar için ek bir şerit sağlar, böylece yeni şeritte bir gişe de inşa edilmiş olsa bile trafiğin daha düzgün akmasını sağlar. Böylece, paralel bir devrede olduğu gibi, yeni bir dal eklemek, elektrik akımı için yeni bir yol sağlar. Yeni branşmandaki direnç miktarı ne olursa olsun toplam direnç azalır ve toplam amper artar.
Adım 3. Toplam amperi bulmak için her dalın amperini toplayın
Her daldaki amper biliniyorsa, toplam amperi elde etmek için toplamanız yeterlidir. Toplam elektrik akımı, tüm dallar tekrar bir araya geldikten sonra devreden geçen elektrik akımı miktarıdır. Toplam elektrik akımı formülü: IT = ben1 + ben2 + ben3 + …
Adım 4. Toplam direnç değerini hesaplayın
Toplam direnç değerini bulmak için RT paralel devre, denklemi kullanın 1/rT = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3 + … Denklemin sağ tarafındaki her R, paralel devrenin 1 dalındaki direnç değerini temsil eder.
- Örnek: Bir devrede her biri 4Ω değerinde paralel bağlanmış 2 direnç vardır. 1/rT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/rT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Başka bir deyişle, aynı dirence sahip 2 dal, tek başına 1 daldan iki kat daha kolaydır.
- Bir dalın direnci (0Ω) yoksa, tüm elektrik akımı o daldan geçecek ve böylece toplam direnç değeri = 0 olacaktır.
Adım 5. Voltajın ne olduğunu anlayın
Voltaj, 2 nokta arasındaki elektrik potansiyeli farkıdır. Akış yolunu ölçmek yerine 2 noktayı karşılaştırdığı için herhangi bir branşmanda gerilim değeri aynı kalır. VT = V1 = V2 = V3 = …
Adım 6. Ohm Yasasını kullanın
Ohm yasası, voltaj V, akım I ve direnç R arasındaki ilişkiyi tanımlar: V = IR. Üç değerden ikisi biliniyorsa, üçüncü değeri bulmak için bu formülü kullanın.
Her değerin serinin aynı bölümünden geldiğinden emin olun. Bir daldaki değeri bulmanın yanı sıra (V = I1r1), Ohm Yasası toplam devre değerini hesaplamak için de kullanılabilir (V = ITrT).
Bölüm 2/3: Örnek Sorular
Adım 1. Sayıyı kaydetmek için bir tablo yapın
Bir paralel devre sorunu birden fazla değer isterse, tablo bilgileri düzenlemenize yardımcı olur. Aşağıda 3 dallı bir paralel devre tablosu örneği verilmiştir. Dallar genellikle R olarak yazılır, ardından küçük ve hafifçe aşağı doğru yazılan bir sayı gelir.
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| ben | amper | ||||
| r | ohm |
Adım 2. Bilinen değerleri doldurun
Örneğin, bir paralel devre 12 voltluk bir pil kullanır. Bu devrenin her biri 2Ω, 4Ω ve 9Ω dirençli 3 paralel dalı vardır. Bilinen tüm değerleri tabloya yazın:
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Adım 1/2. | volt | |||
| ben | amper | ||||
| r | Adım 2. | Adım 4. | Adım 9. | ohm |
Adım 3. Şebeke voltaj değerlerini her bir kola kopyalayın
Unutmayın, tüm devredeki voltajın değeri, paralel bir devrenin her bir kolundaki voltajın değeriyle aynıdır.
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Adım 1/2. | Adım 1/2. | Adım 1/2. | Adım 1/2. | volt |
| ben | amper | ||||
| r | 2 | 4 | 9 | ohm |
Adım 4. Her dalın amperini bulmak için Ohm Yasası formülünü kullanın
Tablonun her sütunu voltaj, akım ve dirençten oluşur. Yani aynı sütundaki diğer iki değer bilindiği sürece bilinmeyen bir değer her zaman bulunabilir. Unutmayın, Ohm Yasası formülü V = IR'dir. Örneğimizde bilinmeyen değer elektrik akımıdır. Böylece formül I = V/R olarak değiştirilebilir.
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| ben | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | amper | |
| r | 2 | 4 | 9 | ohm |
Adım 5. Toplam elektrik akımını hesaplayın
Toplam elektrik akımını bulmak kolaydır çünkü her dalın akımlarının toplamıdır.
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| ben | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | amper |
| r | 2 | 4 | 9 | ohm |
Adım 6. Toplam direnci hesaplayın
Toplam direnç iki şekilde hesaplanabilir. Direnç değer çizgisi, denklem ile toplam direnci hesaplamak için kullanılabilir. 1/rT = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3. Bununla birlikte, toplam V ve I toplam değerlerini kullanan Ohm Yasası formülü ile toplam direnci hesaplamak genellikle daha kolaydır. Direnci hesaplamak için Ohm Yasası formülünü R = V/I olarak değiştirin
| r1 | r2 | r3 | Toplam | Birim | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| ben | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | amper |
| r | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Bölüm 3/3: Sorun Varyasyonları
Adım 1. Elektrik gücünü hesaplayın
Tıpkı diğer devrelerde olduğu gibi, elektrik gücü P = IV denklemi ile hesaplanabilir. Her daldaki güç hesaplanmışsa, toplam güç PT her dalın gücünün toplamına eşit (P1 + P2 + P3 + …).
Adım 2. İki uçlu paralel devrenin toplam direncini hesaplayın
Bir paralel devrede sadece iki direnç varsa, toplam direnç formülü şu şekilde basitleştirilebilir:
rT = R1r2 / (R1 + R2)
Adım 3. Tüm dirençlerin değerleri aynıysa toplam direnci hesaplayın
Paralel bir devredeki tüm dirençler aynı değere sahipse, toplam direnç formülü çok daha basit hale gelir: RT = R1 / N. N, devredeki direnç sayısıdır.
Örnek: paralel bağlanmış iki eşit değerli direnç, bir direncin toplam direncini sağlar. Sekiz eşit değerli bariyer, bir direncin toplam direncini sağlar
Adım 4. Paralel devre dalındaki elektrik akımını gerilim kullanmadan hesaplayın
Kirchhoff'un Akım Yasası olarak bilinen bir denklem, devre voltajı bilinmese bile her dalın amper değerinin bulunmasına izin verir. Ancak her bir dalın direnci ve devrenin toplam akımı bilinmelidir.
- 2 dirençli paralel devre: I1 = benTr2 / (R1 + R2)
- 2'den fazla dirençli paralel devre: I hesaplamak için1, R hariç tüm dirençlerin toplam direncini bulun1. Paralel devre direnci formülünü kullanın. Ardından, cevabınız R olarak yazılmış olarak yukarıdaki formülü kullanın.2.
İpuçları
- Karışık devre (seri-paralel) problemi üzerinde çalışıyorsanız, önce paralel kısmı hesaplayın. Ardından, serinin çok daha kolay olan kısmını hesaplamanız yeterlidir.
- Paralel bir devrede, voltaj tüm dirençlerde aynıdır.
- Bir hesap makineniz yoksa, bazı devrelerdeki toplam direnci R değerini kullanarak hesaplamak zor olabilir.1, R2, vesaire. Bu durumda, her dalın amperini hesaplamak için Ohm Yasası formülünü kullanın.
- Ohm Yasası formülü ayrıca E = IR veya V = AR olarak da yazılabilir; farklı semboller, ancak anlam aynıdır.
- Toplam direnç aynı zamanda "eşdeğer direnç" olarak da bilinir.
