Dacă două sau mai multe componente sunt conectate în paralel, aceștia au aceeași diferență de potențial (tensiune) la capetele lor. Diferențele de potențial între componente sunt aceleași în mărime și au polarități identice. Aceeași tensiune se aplică tuturor componentelor circuitului conectate în paralel. Curentul total este suma curenților prin componentele individuale, în conformitate cu legea actuală a lui Kirchhoff.
Tensiunea
Într-un circuit paralel, tensiunea este aceeași pentru toate elementele.
V = V1 = V2 = … = Vn
Curentul
Curentul din fiecare rezistor este calculat din legea lui Ohm. Folosind ca factor comun tensiune rezultă
Itotal = V(1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn).
Rezistoare
Pentru a găsi rezistența totală a tuturor componentelor, se adună reciprocele rezistențelor Ri ale fiecărei componente și se calculează reciproca sumei. Rezistența totală va fi întotdeauna mai mică decât valoarea celei mai mici rezistențe:
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn.
Pentru doar două rezistoare, expresia nereciprocă este relativ simplă:
Rtotal = R1R2/(R1 + R2).
Aceasta se reține uneori mai ușor ca produsul împărțit la sumă.
Pentru N rezistoare egale în paralel, expresia sumelor reciproce se simplifică la:
1/Rtotal = N·1/R.
și prin urmare:
Rtotal = R/N.
Pentru a găsi curentul într-o componentă cu rezistență Ri, folosiți din nou legea lui Ohm:
Ii = V/Ri.
Componentele împart curentul în funcție de rezistențele lor reciproce, deci, în cazul a două rezistoare,
I1/I2 = R2/R1.
Un termen vechi pentru dispozitive conectate în paralel este multiplu, cum ar fi o conexiune multiplă pentru lămpi cu arc.
Deoarece conducția electrică G este reciproca rezistenței, expresia pentru conductivitatea totală a unui circuit paralel al rezistențelor este:
Gtotal = G1 + G2 + … + Gn.
Relațiile pentru conductivitatea și rezistența totale sunt complementare: expresia pentru o conexiune serie de rezistențe este aceeași ca și pentru conexiunea paralelă a conductanțelor și invers.
Inductoare
Inductoarele respectă aceeași lege, prin faptul că inductanța totală a inductoarelor neccuplate în paralel este egală cu reciproca sumelor reciprocelor inductanțelor lor individuale:
1/Ltotal = 1/L1 + 1/L2 + … + 1/Ln.
Dacă inductoarele sunt situate fiecare în câmpurile magnetice ale celorlalte, această abordare este nevalidă datorită inductanței reciproce. Dacă inductanța reciprocă între două bobine în paralel este M, inductorul echivalent este:
1/Ltotal = (L1 + L2 – 2M)/(L1L2 – M2)
Dacă L1 = L2
Ltotal = (L + M)/2
Semnul lui M depinde de modul în care câmpurile magnetice se influențează reciproc. Pentru două bobine egale cuplate strâns, inductanța totală este apropiată de cea a fiecărei bobine. Dacă polaritatea unei bobine este inversată astfel încât M este negativă, atunci inductanța paralelă este aproape zero sau combinația este aproape ne-inductivă. Se presupune că în cazul „cuplării strânse” M este aproape aproape egal cu L. Cu toate acestea, dacă inductanțele nu sunt egale și bobinele sunt strâns cuplate, pot exista condiții de scurt circuit și curenți mari de circulație atât pentru valorile pozitive, cât și pentru cele negative ale lui M, ceea ce poate cauza probleme.
Mai mult de trei inductoare devine o problemă mai complexă și trebuie luată în considerare inductanța reciprocă a fiecărui inductor pe fiecare celălalt inductor ca și influența lor asupra fiecăreia. Pentru trei bobine, există trei inductivități mutuale M12, M13 și M23. Acest lucru este cel mai bine tratat prin metode matriceale și însumând termenii inverși ai matricei L (3 x 3 în acest caz).
Ecuațiile pertinente au forma: vi = ΣjLi,j·dij/dt
Condensatoare
Capacitatea totală a condensatoarelor în paralel este egală cu suma capacităților lor individuale:
Ctotal = C1 + C2 + … + Cn.
Tensiunea de lucru a unei combinații paralele de condensatoare este întotdeauna limitată de cea mai mică tensiune de lucru a unui condensator individual.
Comutatoare
Două sau mai multe comutatoare în paralel formează un SAU logic; circuitul poartă curent dacă cel puțin un întrerupător este închis.
Celule și baterii
Dacă celulele unei baterii sunt conectate în paralel, tensiunea bateriei va fi aceeași cu tensiunea celulei, dar curentul furnizat de fiecare celulă va fi o fracțiune din curentul total. De exemplu, dacă o baterie conține patru celule identice conectate în paralel și furnizează un curent de 1 amper, curentul furnizat de fiecare celulă va fi de 0,25 amperi. Bateriile conectate paralel au fost utilizate pe scară largă pentru alimentarea filamentelor tuburilor vidate în radiourile portabile, dar acestea sunt acum rare. Unele sisteme electrice solare au baterii în paralel pentru a spori capacitatea de stocare.
Lasă un răspuns