Resistanssi rinnakkaisliitännässä: laskentakaava

Käytännössä ei ole harvinaista löytää johtimien ja vastusten vastus eri liitäntätavoille. Artikkelissa tarkastellaan, kuinka resistanssi lasketaan johtimien ja muiden teknisten kysymysten rinnakkaisliitäntää varten .

Johdinkestävyys

Kaikilla johtimilla on ominaisuus estää sähkövirran virtausta, jota kutsutaan tavallisesti sähkövastukseksi R, mitataan ohmilla. Tämä on johtavien materiaalien pääominaisuus.

Sähköisten laskelmien suorittamiseksi resistiivisyyttä sovelletaan - ρ Ohm · m / mm ² . Kaikki metallit ovat hyviä johtimia, kuparia ja alumiinia käytetään eniten, rautaa käytetään paljon vähemmän. Paras johdin on hopeaa, sitä käytetään sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa. Korkean vastusarvon omaavat seokset ovat laajalti jakautuneita.

Vastusta laskettaessa käytetään fysiikan kurssista tunnettua kaavaa:

R = ρ · l / S, S on poikkipinta-ala; L on pituus.

Jos käytämme kahta johdinta, niiden vastustus rinnakkaisliitännässä ovat pienemmät, koska kokonaispoikkipinta kasvaa.

Virrantiheys ja johtimen lämmitys

Johdinten toimintatilojen käytännön laskelmissa käytetään virrantiheyden käsitystä δ A / mm ² , joka lasketaan kaavalla:

Δ = I / S, I - virta, S-osa.

Virta kulkee kapellimestarin läpi, lämmittää sen. Mitä suurempi δ, sitä enemmän lämmitetään johtimen. Kehitetään sallitun tiheyden lanka- ja kaapelintandardeja, jotka on annettu PUE: ssä (Sähkösähkölaitteiden säännöt). Lämmityslaitteiden johtimissa on virrantiheyden normit.

Jos tiheys δ on sallittua arvoa suurempi, johdin voi rikkoa esimerkiksi, jos kaapeli ylikuumentuu, eristys tuhoutuu.

Säännöt säätävät lämmittimien johtimien laskemista.

Johdinliitäntöjä

Jokainen johdin on paljon kätevämpää kuvailla piireissä sähkövastus R: nä, joten ne on helppo lukea ja analysoida. Vastukset ovat vain kolmella tapaa. Ensimmäinen menetelmä on yksinkertaisin - sarjaliitäntä.

Kuva osoittaa, että impedanssi on: R = R ₁ + R ₂ + R ₃ .

Toinen tapa on monimutkaisempi - rinnakkainen yhteys. Rinnakkaisliitännän vastus lasketaan asteittain. Kokonaisjohtavuus G = 1 / R lasketaan ja sitten impedanssi R = 1 / G.

On myös mahdollista tehdä se erikseen, laske ensin vastuksen R1 ja R2 rinnakkaisliitännän kokonaisresistanssi, toista toiminta ja etsi R.

Kolmas yhteysmenetelmä on kaikkein monimutkaisin - sekoitettu yhteys, eli kaikkia versioita harkitaan. Kuvassa näkyy kaavio.

Tämän piirin laskemiseksi sitä olisi yksinkertaistettava korvaamalla vastukset R2 ja R3 yhdellä R2.3: lla. Yksinkertaisesta järjestelmästä käy ilmi.

Nyt voit laskea rinnakkaisliitännän vastuksen, jonka kaava näyttää:

R2.3.4 = R2.3 R4 / (R2.3 + R4).

Piiri on vielä yksinkertaisempi, siinä on vastuksia, joissa on sarjaliitäntä. Monimutkaisissa tilanteissa käytetään samaa muuntamismenetelmää.

Johdinten tyypit

Elektroniikassa painettujen piirilevyjen valmistuksessa johtimet ovat ohuita kuparifolion kaistaleita. Niiden lyhytpituuden vuoksi vastus on vähäpätöinen, niitä voidaan usein laiminlyödä. Näiden johtimien osalta vastus rinnakkain pienenee johtuen poikkileikkauksen kasvusta.

Suuri osa johtimista edustaa käämitysjohtoja. Ne valmistetaan eri halkaisijoilla - 0,02 - 5,6 millimetriä. Tehokkaille muuntajille ja sähkömoottoreille valmistetaan suorakaiteen muotoisia poikkileikkaukseltaan kuparipaloja. Joskus korjauksen aikana suuren halkaisijan lanka korvataan useilla pienemmillä, yhdyssuuntaisesti kytketyillä johtimilla.

Johtimien erityinen osa on johdot ja kaapelit, ja teollisuus tarjoaa laajan valikoiman erilaisia tuotemerkkejä erilaisiin tarpeisiin. Usein on tarpeen vaihtaa yksi kaapeli, jossa on useita pienempiä poikkileikkauksia. Syyt tähän ovat hyvin erilaisia, esimerkiksi kaapelia, jonka poikkileikkaus on 240 mm ^{2, on} erittäin vaikeata asettaa jyrkillä taipuilla radalla. Korvataan se 2 × 120 mm ² , Ja ongelma on ratkaistu.

Lankojen laskeminen lämmitykseen

Johtoa kuumennetaan virtaavalla virralla, jos sen lämpötila ylittää sallitun arvon, eristys hajoaa. PUE: ssä säädetään lämmittimien johtimien laskemisesta, sillä sen alkuperäiset tiedot ovat senhetkinen voima ja ympäristöolosuhteet, joissa johdin on asetettu. Näiden tietojen mukaan suositeltava johtimen poikkileikkaus (lanka tai kaapeli) valitaan PUE: n taulukoista.

Käytännössä on tilanteita, joissa käyttökaapelin kuorma on kasvanut huomattavasti. On olemassa kaksi tapaa - kaapeli vaihtaa toiseen, se on kallis tai rinnakkainen, siirtä toinen kaapeli pääkaapeliin. Tällöin johtimen vastus vähenee rinnakkaisella liitännällä, joten lämmön vapautuminen laskee.

Jotta voidaan valita oikein toisen kaapelin poikkileikkaus, käytä EEI-pöytiä, on tärkeää, että se ei tee virheen määrittäessään käyttövirtaa. Tässä tilanteessa jäähdytyskaapelit ovat jopa parempia kuin yksi. On suositeltavaa laskea vastus, kun kaksi kaapelia yhdistetään rinnakkain, jotta niiden lämmön vapautuminen määritettäisiin tarkemmin.

Johdinten laskeminen jännitehäviöille

Kun kuluttaja R _{n sijaitsee} suurella etäisyydellä L energianlähteestä U ₁ , johtorilla on melko suuri jännitehäviö . Kuluttajalle R _n jännite U2 _on huomattavasti alhaisempi kuin alkujännite U ₁ . Käytännössä erilaiset sähkölaitteet, jotka on kytketty riviin rinnakkain, toimivat kuormana.

Ongelman ratkaisemiseksi vastus lasketaan kaikkien laitteiden rinnakkaisliitännällä, joten kuormitusvastus R _n . Seuraavaksi määritetään johtojohtojen vastus.

R _l = ρ · 2L / S,

Tällöin S on johtolangan osa, mm ² .

Sitten virta määritetään linjalla: I = U ₁ / (Rl + R _n ). Nyt, tietäen nykyisen, määritä jännitehäviö johtoja linjan: U = I · R _l . On helpompaa löytää se prosentteina U1: sta.

U% = (I · R _l / U ₁ ) · 100%

Suositeltu arvo U% on enintään 15%. Edellä olevat laskelmat soveltuvat mihin tahansa virtaan.