Paralel bağlantıda direnç: hesaplama formülü

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 17:57

Uygulamada, çeşitli bağlantı yöntemleri için iletkenlerin ve dirençlerin direncini bulma problemini bulmak nadir değildir. Makale, iletkenler paralel bağlandığında direncin nasıl hesaplandığını ve diğer bazı teknik konuları tartışıyor.

İletken direnci

Tüm iletkenler elektrik akımının akışını engelleme özelliğine sahiptir, genellikle elektrik direnci R olarak adlandırılır, ohm ile ölçülür. Bu, iletken malzemelerin temel özelliğidir.

Direnç, elektrik hesaplamaları yapmak için kullanılır - ρ Ohm·m/mm2. Tüm metaller iyi iletkendir, bakır ve alüminyum en yaygın olarak kullanılır ve demir çok daha az kullanılır. En iyi iletken gümüştür, elektrik ve elektronik sanayinde kullanılır. Yüksek dirençli alaşımlar yaygın olarak kullanılmaktadır.

Direnç hesaplanırken okul fizik dersinden bilinen formül kullanılır:

R=ρ · l/S, S – kesit alanı; l – uzunluk.

İki iletken alırsak, dirençleritoplam kesitteki artış nedeniyle paralel bağlantı küçülecektir.

Akım yoğunluğu ve iletken ısıtma

İletkenlerin çalışma modlarının pratik hesaplamaları için akım yoğunluğu kavramı kullanılır - δ A/mm2, şu formülle hesaplanır:

δ=I/S, I – akım, S – bölüm.

Akım, iletkenden geçerek onu ısıtır. δ ne kadar büyük olursa, iletken o kadar fazla ısınır. Teller ve kablolar için, PUE'de (Elektrik Tesisatı Yapım Kuralları) verilen izin verilen yoğunluk normları geliştirilmiştir. Isıtma cihazlarının iletkenleri için akım yoğunluğu standartları vardır.

Yoğunluk δ izin verilenden daha yüksekse, iletken bozulabilir, örneğin kablo aşırı ısındığında yalıtımı bozulabilir.

Kurallar, ısıtma için iletkenlerin hesaplanmasını düzenler.

İletkenleri bağlama yöntemleri

Herhangi bir iletkenin şemalarda elektrik direnci R olarak gösterilmesi çok daha uygundur, o zaman okunması ve analiz edilmesi kolaydır. Dirençleri bağlamanın sadece üç yolu vardır. İlk yol en kolayıdır - seri bağlantı.

Fotoğraf empedansın şöyle olduğunu gösteriyor: R=R₁ + R₂ + R_3.

İkinci yol daha karmaşıktır - paralel bağlantı. Paralel bağlantıda direncin hesaplanması aşamalar halinde gerçekleştirilir. Toplam iletkenlik G=1/R hesaplanır ve ardından toplamdirenç R=1/G.

Farklı şekilde yapabilirsiniz, önce dirençler R1 ve R2 paralel bağlandığında toplam direnci hesaplayın, ardından işlemi tekrarlayın ve R'yi bulun.

Üçüncü bağlantı yöntemi en karmaşık olanıdır - karışık bir bağlantı, yani dikkate alınan tüm seçenekler mevcuttur. Diyagram fotoğrafta gösterilmiştir.

Bu devreyi hesaplamak için basitleştirilmelidir, bunu yapmak için R2 ve R3 dirençlerini bir R2,3 ile değiştirin. Basit bir devre çıkıyor.

Artık formülü şu şekilde olan paralel bağlantıdaki direnci hesaplayabilirsiniz:

R2, 3, 4=R2, 3 R4/(R2, 3 + R4).

Devre daha da basitleşir, hala seri bağlı dirençler içerir. Daha karmaşık durumlarda aynı dönüştürme yöntemi kullanılır.

İletken türleri

Elektronik mühendisliğinde, baskılı devre kartlarının üretiminde iletkenler ince bakır folyo şeritleridir. Kısa uzunlukları nedeniyle dirençleri ihmal edilebilir ve çoğu durumda ihmal edilebilir. Bu iletkenler için kesitteki artıştan dolayı paralel bağlantıdaki direnç azalır.

İletkenlerin büyük bir bölümü sargı telleriyle temsil edilir. Farklı çaplarda mevcutturlar - 0,02 ila 5,6 mm. Güçlü transformatörler ve elektrik motorları için dikdörtgen bakır çubuklar üretilir.bölümler. Bazen, onarımlar sırasında, büyük çaplı bir kablo, paralel bağlı birkaç küçük kabloyla değiştirilir.

İletkenlerin özel bir bölümü teller ve kablolardır; endüstri, çeşitli ihtiyaçlar için en geniş kalite seçeneklerini sunar. Genellikle bir kabloyu birkaç küçük bölümle değiştirmeniz gerekir. Bunun nedenleri çok farklıdır, örneğin, 240 mm² kesitli bir kablonun keskin virajlı bir güzergah boyunca döşenmesi çok zordur. 2x120mm², ^{ile değiştirilir ve problem çözülür.}

Isıtma için tellerin hesaplanması

İletken akan akım tarafından ısıtılır, sıcaklığı izin verilen değeri aşarsa yalıtım bozulur. PUE, ısıtma için iletkenlerin hesaplanmasını sağlar, bunun için ilk veriler, iletkenin döşendiği mevcut güç ve çevresel koşullardır. Bu verilere göre önerilen iletken kesiti (tel veya kablo) PUE'deki tablolardan seçilir.

Uygulamada, mevcut kablo üzerindeki yükün büyük ölçüde arttığı durumlar vardır. İki çıkış yolu vardır - kabloyu bir başkasıyla değiştirmek pahalı olabilir veya ana kabloyu rahatlatmak için ona paralel bir tane daha döşemek olabilir. Bu durumda iletkenin paralel bağlandığında direnci azalır, dolayısıyla ısı üretimi azalır.

İkinci kablonun kesitini doğru seçmek için PUE tablolarını kullanın, çalışma akımının tanımında hata yapmamak önemlidir. Bu durumda, kabloların soğutulması birinden daha iyi olacaktır. hesaplanması tavsiye edilirısı dağılımını daha doğru bir şekilde belirlemek için iki kablo paralel bağlandığında direnç.

Gerilim kaybı için iletkenlerin hesaplanması

Tüketici R_n enerji kaynağından U₁ büyük bir L mesafesine yerleştirildiğinde, oldukça büyük bir voltaj düşüşü meydana gelir hat telleri üzerinde. Tüketici R_n , ilk U₁ değerinden çok daha düşük U_{2 voltajı alır. Pratikte hatta paralel bağlanan çeşitli elektrikli ekipmanlar yük görevi görür.}

Sorunu çözmek için, tüm ekipman paralel bağlandığında direnç hesaplanır, böylece yük direnci R_{n bulunur. Ardından, hat kablolarının direncini belirleyin.}

R_{l=ρ 2L/S,}

Burada S, hat kablosunun bölümüdür, mm2.

Sonra, hat akımı belirlenir: I=U₁/(R_l + R_{n). Şimdi akımı bilerek, hattın tellerindeki voltaj düşüşünü belirleyin: U=I R}l_{. U}1_{. yüzdesi olarak bulmak daha uygundur.}

U%=(I R_l/U_{1) %100}

Önerilen değer %U - en fazla %15. Yukarıdaki hesaplamalar her türlü akım için geçerlidir.