Motstånd vid parallell anslutning: beräkning formel

I praktiken är det inte ovanligt att hitta resistans hos ledare och motstånd för olika anslutningsmetoder. I artikeln beskrivs hur motståndet beräknas för parallell anslutning av ledare och några andra tekniska problem.

Ledarresistens

Alla ledare har egenskapen att hindra strömmen av elektrisk ström, det brukar kallas det elektriska motståndet R, det mäts i ohm. Detta är huvudegenskapen för ledarmaterial.

För att utföra elektriska beräkningar appliceras resistiviteten - ρ Ohm · m / mm ² . Alla metaller är bra ledare, koppar och aluminium används mest, järn används mycket mindre. Den bästa ledaren är silver, den används i el- och elektronikindustrin. Legeringar med högt resistansvärde fördelas brett.

Vid beräkning av motståndet används den formel som kallas fysikens skolkurs:

R = ρ · l / S, S är tvärsnittsarean; L är längden.

Om vi tar två ledare, blir deras motstånd vid parallellkoppling mindre på grund av ökningen i den totala tvärsnittet.

Nuvarande densitet och ledaruppvärmning

För de praktiska beräkningarna av ledarens driftlägen används begreppet strömtäthet - 5 A / mm ² , det beräknas med formeln:

Δ = I / S, I - ström, S - sektion.

Strömmen, som passerar genom ledaren, värmer den. Ju större 8, desto mer uppvärmd ledaren. För tråd och kabelnormer för tillåten täthet utvecklas, som anges i PUE (Regler för enheten för elektriska installationer). För ledare av värmeanordningar finns det norm av strömtäthet.

Om densiteten δ är högre än det tillåtna värdet kan ledaren bryta till exempel om kabeln är överhettad, isoleringen förstörs.

Reglerna reglerar beräkningen av ledare för uppvärmning.

Sätt att ansluta ledare

Varje ledare är mycket bekvämare att avbilda på kretsar som elektrisk resistans R, då är de lätta att läsa och analysera. Det finns bara tre sätt att ansluta motstånd. Den första metoden är den enklaste - en seriell anslutning.

Bilden visar att impedansen är: R = R ₁ + R ₂ + R ₃ .

Det andra sättet är mer komplicerat - parallell anslutning. Beräkning av motståndet för parallellkoppling utförs i steg. Den totala konduktiviteten G = 1 / R beräknas, och därefter impedansen R = 1 / G.

Det är också möjligt att göra det annorlunda, beräkna först det totala motståndet för parallellkoppling av motstånden R1 och R2, upprepa sedan operationen och hitta R.

Den tredje metoden för anslutning är den mest komplexa - en blandad anslutning, det vill säga alla varianter beaktas. Diagrammet visas på bilden.

För att beräkna denna krets bör den förenklas genom att ersätta motstånden R2 och R3 med en R2,3. Det visar sig vara ett enkelt system.

Nu kan du beräkna motståndet för en parallell anslutning, vars formel ser ut som:

R2.3.4 = R2.3 · R4 / (R2.3 + R4).

Kretsen blir ännu enklare, där det finns motstånd som har en seriell anslutning. I mer komplicerade situationer används samma omvandlingsmetod.

Typer av ledare

I elektronik, vid produktion av kretskort, är ledare tunna remsor av kopparfolie. På grund av sin korta längd är motståndet obetydligt, de kan i många fall försummas. För dessa ledare minskar motståndet vid parallell anslutning på grund av ökningen i tvärsnittet.

En stor sektion av ledare representerar lindningstrådarna. De tillverkas i olika diametrar - från 0,02 till 5,6 millimeter. För kraftfulla transformatorer och elmotorer produceras kopparstänger med rektangulärt tvärsnitt. Ibland under reparation ersätts en tråd med stor diameter med flera mindre parallella ledningar.

En speciell sektion av ledarna är ledningar och kablar, branschen erbjuder ett brett utbud av märken för olika behov. Det är ofta nödvändigt att byta ut en kabel med flera, mindre tvärsnitt. Anledningen till detta är väldigt olika, till exempel en kabel med ett tvärsnitt på 240 mm ^{2 är} mycket svårt att lägga sig längs spåret med branta böjar. Den ersätts med 2 × 120 mm ² , Och problemet är löst.

Beräkning av ledningar för uppvärmning

Ledaren värms upp med en strömningsström, om temperaturen överstiger det tillåtna värdet, bryter isoleringen ned. PUE föreskriver beräkning av ledare för uppvärmning, initialdata för den är den nuvarande styrkan och de miljöförhållanden där ledaren läggs. Enligt dessa data väljs den rekommenderade ledarens tvärsnitt ( kabel eller kabel) från tabellerna i PUE.

I praktiken finns det situationer där belastningen på operatorkabeln har ökat avsevärt. Det finns två sätt att byta ut kabeln med en annan, den är dyr, eller parallell med den, lägga en annan för att lossa huvudkabeln. I detta fall minskar ledarens motstånd med parallell anslutning, därför faller värmefrisättningen.

För att korrekt välja tvärsnittet på den andra kabeln använder du PUE-tabellerna, det är viktigt att du inte gör något misstag vid bestämning av driftströmmen. I detta läge kommer kylkablarna att bli ännu bättre än en. Det rekommenderas att beräkna motståndet vid anslutning av två kablar parallellt, för att mer exakt kunna bestämma sin värmefrigöring.

Beräkning av ledare för spänningsförlust

När konsumenten Rn _{är belägen} vid ett stort avstånd L från energikällan Ul uppträder en ganska stor spänningsfall på ledningstrådarna. Till konsumenten Rn är spänningen U2 väsentligt lägre än initialspänningen U1. I praktiken fungerar en rad elektriska anordningar, som är kopplade till linjen parallellt, som en belastning.

För att lösa problemet beräknas motståndet med parallellkoppling av all utrustning, så är lastmotståndet Rn. Därefter bestämma motståndet på ledningskablarna.

_Rl = p · 2L / S,

Här S är sektionen av ledningstråden, mm ² .

Då bestäms strömmen i linjen: I = U ₁ / (R _l + R _n ). Nu, när du vet strömmen, bestämmer du spänningsfallet på linjens ledningar: U = I · R _l . Det är bekvämare att hitta den som en procentandel av U ₁ .

U% = (I · _Rl / U ₁ ) · 100%

Det rekommenderade värdet på U% är inte mer än 15%. Ovanstående beräkningar gäller för alla typer av ström.