Otpor pri paralelnoj vezi: formula za izračunavanje

U praksi nije neuobičajeno pronaći otpor provodnika i otpornika za različite metode povezivanja. U članku se razmatra kako se izračunava otpora za paralelno povezivanje provodnika i neka druga tehnička pitanja.

Otpor provodnika

Svi provodnici imaju svojstvo ometanja struje struje, obično se naziva električni otpor R, meren je u ohmima. Ovo je glavna osobina materijala provodnika.

Za izvođenje električnih proračuna, primjenjuje se otpornost - ρ Ohm · m / mm ² . Svi metali su dobri provodnici, najviše se koriste bakar i aluminijum, a gvožđe se koristi mnogo manje. Najbolji provodnik je srebro, koristi se u električnoj i elektroničkoj industriji. Legure sa visokom otpornom vrednošću su široko rasprostranjene.

Pri izračunavanju otpora se koristi formula poznata iz školskog toka fizike:

R = ρ · 1 / S, S je poprečni presek; L je dužina.

Ako uzmemo dva provodnika, njihov otpor pri paralelnoj vezi će biti manji zbog povećanja ukupnog poprečnog preseka.

Struja grejanja i provodnika

Za praktične kalkulacije načina rada provodnika koristi se koncept gustine struje - δ A / mm ² , izračunava se prema formuli:

Δ = I / S, I - struja, S - sekcija.

Struja koja prolazi kroz provodnik zagreva ga. Što je veća δ, više je zagrejan provodnik. Za žice i kablovske standarde za dozvoljenu gustinu razvijaju se, koje su date u PUE (Pravila uređaja električnih instalacija). Za provodnike uređaja za grejanje postoje norme gustine struje.

Ako je gustina δ veća od dozvoljene vrijednosti, provodnik može prekinuti, na primjer, ako je kabl pregrejan, izolacija se uništi.

Pravila reguliraju proračun provodnika za grejanje.

Načini povezivanja provodnika

Bilo koji provodnik je mnogo pogodniji za prikazivanje na krugovima kao električni otpor R, onda ih je lako čitati i analizirati. Postoje samo tri načina povezivanja otpornosti. Prvi metod je najjednostavniji - serijska veza.

Slika pokazuje da je impedancija: R = R ₁ + R ₂ + R ₃ .

Drugi način je komplikovanije - paralelno povezivanje. Izračunavanje otpornosti za paralelno povezivanje se vrši u fazama. Izračunava se ukupna provodnost G = 1 / R, a zatim impedansa R = 1 / G.

Takođe je moguće uraditi to različito, prvo izračunajte ukupni otpor za paralelno povezivanje otpornika R1 i R2, zatim ponovite operaciju i pronađite R.

Treći metod povezivanja je najkompleksniji - mešovita veza, odnosno sve varijante. Dijagram je prikazan na slici.

Za izračunavanje ovog kruga treba ga pojednostaviti zamjenom otpornika R2 i R3 sa jednim R2.3. Ispada jednostavna šema.

Sada možete izračunati otpor za paralelno povezivanje, čija formula izgleda:

R2.3.4 = R2.3 · R4 / (R2.3 + R4).

Krug postaje još jednostavniji, u njemu postoje otpornici koji imaju serijsku vezu. U složenijim situacijama se koristi isti metod konverzije.

Vrste provodnika

U elektronici, u proizvodnji štampanih ploča provodnici su tanke trake bakarne folije. Zbog njihove kratke dužine, otpor je zanemarljiv, u mnogim slučajevima može biti zanemaren. Kod ovih provodnika otpor pri paralelnoj vezi smanjuje se zbog povećanja preseka.

Veliki dio provodnika predstavlja žice za namotavanje. Proizvedeni su u različitim prečnicima - od 0,02 do 5,6 milimetara. Za snažne transformatore i elektromotore, proizvedene su bakarne šipke pravougaonog poprečnog preseka. Ponekad, tokom popravke, žica velikog prečnika zamjenjuje se sa nekoliko manjih žica povezanih paralelno.

Poseban dio provodnika su žice i kablovi, industrija pruža širok spektar brendova za različite potrebe. Često je neophodno zamijeniti jedan kabl sa nekoliko, manjih poprečnih preseka. Razlozi za to su veoma različiti, na primjer, kablov sa poprečnim presekom 240 mm ² vrlo je teško položiti duž staze uz strme krivine. Zamenjuje se sa 2 × 120 mm ² , A problem je rešen.

Izračunavanje žica za grejanje

Provodnik se zagreva tečnom strujom, ako njegova temperatura prelazi dozvoljenu vrednost, onda se izolacija razbije. PUE obezbeđuje proračun provodnika za grejanje, za početne podatke za to je trenutna snaga i uslovi okoline u kojima je provodnik položen. Prema ovim podacima, preporučeni presek provodnika (žica ili kabla) je izabran iz tabela u PUE.

U praksi postoje situacije kada se opterećenje na radnom kablu znatno povećalo. Postoje dva načina - da zamenite kabl sa drugom, skupo ili paralelno sa njim, postavite još jedan za istovar glavnog kabla. U ovom slučaju, otpor provodnika smanjuje se paralelnom vezom, pa se oslobađanje toplote pada.

Da bi pravilno izabrali poprečni presek drugog kabla, koristite PUE tablice, važno je da ne napravite grešku prilikom određivanja njegove struje. U ovoj situaciji, kablovi za hlađenje će biti još bolji od jednog. Preporučljivo je izračunati otpor prilikom povezivanja dva kabla paralelno, kako bi preciznije odredili njihovo otpuštanje toplote.

Izračun provodnika za gubitak napona

Kada se potrošač R _{n nalazi} na velikom rastojanju L od izvora energije U ₁ , na linijskim žicama se javlja prilično veliki pad napona . Za potrošača R _n , napon U _{2 je} znatno manji od početnog napona U ₁ . U praksi, različita električna oprema, paralelno povezana sa linijom, deluje kao opterećenje.

Da bi se rešio problem, otpor se izračunava uz paralelno povezivanje svu opremu, tako da je otpor opterećenja R _n . Zatim odredite otpor linijskih žica.

R _l = ρ · 2L / S,

Ovde je S odsek žice linije, mm ² .

Tada se određuje struja u liniji: I = U ₁ / (R _l + R _n ). Sada, saznajući struju, određuje pad napona na žicama linije: U = I · R _l . Pogodno je pronaći ga kao procenat U1.

U% = (I · R _l / U ₁ ) · 100%

Preporučena vrednost U% nije veća od 15%. Gore navedeni proračuni važe za bilo koju vrstu struje.