Опір при паралельному з'єднанні: формула розрахунку
На практиці нерідко зустрічається задача знаходження опору провідників і резисторів при різних способах з'єднання. У статті розглянуто, як розраховується опір при паралельному з'єднанні провідників і деякі інші технічні питання.
При розрахунку опору використовується відома з шкільного курсу фізики формула: R = ? · l/S, S – площа перерізу; l – довжина. Якщо взяти два провідника, то їх опір при паралельному з'єднанні стане менше за збільшення загального перерізу.
Якщо щільність ? вище допустимої, може відбутися руйнування провідника, наприклад, при перегрів кабелю у нього руйнується ізоляція.
Правилами регламентується проводити розрахунок на нагрівання провідників.
На фото видно, що повний опір дорівнює: R = R 1 + R 2 + R 3 . Другий спосіб більш складний – паралельне з'єднання. Розрахунок опору при паралельному з'єднанні виконується поетапно. Розраховується повна провідність G = 1/R, а потім повне опір R = 1/G. Можна поступити і по-іншому, перш розрахувати загальний опір при паралельному з'єднанні резисторів R1 і R2 після цього повторити операцію і знайти R. Третій спосіб з'єднання найбільш складний – змішане з'єднання, тобто присутні всі розглянуті варіанти. Схема наведена на фото. Для розрахунку цієї схеми її слід спростити, для цього замінюють резистори R2 і R3 одним R23. Виходить нескладна схема. Тепер можна розрахувати опір при паралельному з'єднанні, формула якого має вигляд: R234 = R23 · R4/(R23 + R4). Схема стає ще простіше, в ній залишаються резистори, що мають послідовне з'єднання. У більш складних ситуаціях використовується цей метод перетворення.
Великий розділ провідників представляють обмотувальні дроти. Вони випускаються різних діаметрів - від 002 до 56 міліметра. Для потужних трансформаторів і електродвигунів випускаються мідні шинки прямокутного перерізу. Іноді при ремонті замінюють провід великого діаметру на декілька паралельно з'єднаних меншого розміру.
Особливий розділ провідників представляють дроти і кабелі, промисловість надає найширший вибір марок для різних потреб. Нерідко доводиться замінювати один кабель на кілька меншого перерізу. Причини цього бувають різні, наприклад, кабель перерізом 240 мм 2 дуже важко прокладати по трасі з крутими вигинами. Його замінюють на 2x120 мм 2 , і проблема вирішена.
Опір провідника
Усі провідники мають властивість перешкоджати течією електричного струму, його прийнято називати електричним опором R, воно вимірюється в омах. Це основна властивість провідникових матеріалів. Для ведення електротехнічних розрахунків застосовується питомий опір – ?, Ом·м/мм 2 . Всі метали – хороші провідники, найбільше застосування отримали мідь і алюміній, набагато рідше застосовується залізо. Кращий провідник – срібло, воно застосовується в електротехнічній і електронній промисловості. Широко поширені сплави з високим значенням опору.При розрахунку опору використовується відома з шкільного курсу фізики формула: R = ? · l/S, S – площа перерізу; l – довжина. Якщо взяти два провідника, то їх опір при паралельному з'єднанні стане менше за збільшення загального перерізу.
Щільність струму і нагрівання провідника
Для практичних розрахунків режимів роботи провідників застосовується поняття густини струму ? А/мм 2 вона обчислюється за формулою: ? = I/S, I – струм, S – переріз. Струм, проходячи по провіднику, нагріває його. Чим більше ?, тим сильніше нагрівається провідник. Для проводів і кабелів розроблені норми допустимої щільності, які наводяться в ПУЕ (Правила Улаштування Електроустановок). Для провідників нагрівальних пристроїв існують свої норми щільності струму.Якщо щільність ? вище допустимої, може відбутися руйнування провідника, наприклад, при перегрів кабелю у нього руйнується ізоляція.

Способи з'єднання провідників
Будь провідник набагато зручніше зображувати на схемах як електричний опір R, тоді їх легко читати і аналізувати. Існує всього три способи з'єднання опорів. Перший спосіб найбільш простий – послідовне з'єднання.
Види провідників
В електронній техніці, при виробництві друкованих плат, провідники являють собою тонкі смужки мідної фольги. Зважаючи малої довжини опір у них незначно, їм у багатьох випадках можна знехтувати. Для цих провідників опір при паралельному з'єднанні зменшується внаслідок збільшення перерізу.Великий розділ провідників представляють обмотувальні дроти. Вони випускаються різних діаметрів - від 002 до 56 міліметра. Для потужних трансформаторів і електродвигунів випускаються мідні шинки прямокутного перерізу. Іноді при ремонті замінюють провід великого діаметру на декілька паралельно з'єднаних меншого розміру.

Розрахунок проводів на нагрів
Провідник нагрівається протікає струмом, якщо його температура перевищить допустиму, наступає руйнування ізоляції. ПУЕ передбачає розрахунок провідників на нагрів, вихідними даними для нього є сила струму та умови зовнішнього середовища, в якій прокладено провідник. За цими даними з таблиць в ПУЕ вибирається рекомендований переріз провідника (проводу або кабелю). На практиці зустрічаються ситуації, коли навантаження на діючий кабель сильно зросла. Існує два виходи - замінити кабель на інший, це буває дорого, або паралельно йому прокласти ще один, щоб розвантажити основний кабель. В цьому випадку опір провідника при паралельному з'єднанні зменшується, отже падає виділення тепла. Щоб правильно вибрати перетин другого кабелю, користуються таблицями ПУЕ, важливо при цьому не помилитися з визначенням його робочого струму. У цій ситуації охолодження кабелів буде навіть краще, ніж у одного. Рекомендується розрахувати опір при паралельному з'єднанні двох кабелів, щоб точніше визначити їх тепловиділення.Розрахунок провідників на втрату напруги
При розташуванні споживача R н на великій відстані L від джерела енергії U 1 виникає досить велике падіння напруги на проводах лінії. До споживача R н надходить напруга U 2 значно нижче початкового U 1 . Практично в якості навантаження виступає різне електрообладнання, що підключається до лінії паралельно. Для вирішення проблеми виробляють розрахунок опору при паралельному з'єднанні всього обладнання, так знаходиться опір навантаження R н . Далі слід визначити опір проводів лінії. R л = ? · 2L/S, Тут S – перетин дроти лінії, мм 2 . Далі визначається струм в лінії: I = U 1 /(R л + R н ). Тепер, знаючи струм, визначають падіння напруги на проводах лінії: U = I · R л . Зручніше знаходити його в процентному відношенні до U 1 . U = (I · R л /U 1 ) · 100% Рекомендоване значення U% - не більше 15%. Наведені розрахунки застосовні для будь-якого роду струму.Схожі добрі поради по темі

Гори Азії: найбільші висоти планети Земля
Континентальна Азія – мрія альпіністів усього світу. Майже вся її територія складається з гір і плоскогір'їв. Тут знаходяться найвищі гірські системи

Як визначити потужність резисторів. Потужність резисторів при паралельному з'єднанні
Всі електронні пристрої містять резистори, що є їх основним елементом. З його допомогою змінюють величину струму в електричної ланцюга. У статті

Самий електропровідний метал у світі
Цінність металів безпосередньо визначається їх хімічними і фізичними властивостями. У випадку з таким показником, як електропровідність, цей зв'язок

Що таке електричний опір?
Що таке електричний опір? Звідки воно з'являється? Чому виникає напруга? І чому струму є сила? Питань безліч. Варто розібратися у всьому по порядку.

Електричний ланцюг постійного струму та її характеристики
У світі розвиваються технологій не останнє місце займає електротехніка. Для того, щоб зрозуміти принцип робіт будь-якого сучасного приладу, необхідно

Паралельне з'єднання резисторів. Розрахунки загального опору, загальної потужності.
Паралельне з'єднання необхідно для зниження результуючого опору, а також для збільшення потужності. Кілька паралельно підключених резисторів мають