Resistència a connexió paral·lela: fórmula de càlcul

A la pràctica, no és estrany trobar la resistència dels conductors i resistències per a diversos mètodes de connexió. L'article analitza com es calcula la resistència per a la connexió paral·lela de conductors i altres problemes tècnics.

Resistència del conductor

Tots els conductors tenen la propietat d'impedir el flux de corrent elèctric, se sol anomenar la resistència elèctrica R, es mesura en ohms. Aquesta és la propietat principal dels materials del conductor.

Per realitzar càlculs elèctrics, s'aplica la resistivitat: ρ Ohm · m / mm ² . Tots els metalls són bons conductors, el coure i l'alumini són més utilitzats, el ferro s'utilitza molt menys. El millor conductor és plata, s'utilitza en les indústries elèctrica i electrònica. Els aliatges amb un alt valor de resistència estan àmpliament distribuïts.

Quan es calcula la resistència, s'utilitza la fórmula coneguda a partir del curs escolar de física:

R = ρ · l / S, S és l'àrea de la secció transversal; L és la longitud.

Si prenem dos conductors, la seva resistència a la connexió paral·lela serà menor a causa de l'augment de la secció transversal total.

Densitat de corrent i calefacció del conductor

Per als càlculs pràctics dels modes de funcionament dels conductors, ^s'utilitza el concepte de densitat de corrent - δ A / mm ² , es calcula mitjançant la fórmula:

Δ = I / S, I - actual, S - secció.

El corrent, passant pel conductor, l'escalfa. Com més gran sigui δ, més escalfarà el conductor. Per a estàndards de cable i cable per a la densitat permesa es desenvolupen, que es donen en el PUE (Regles del dispositiu d'instal·lacions elèctriques). Per als conductors de dispositius de calefacció, hi ha normes de densitat de corrent.

Si la densitat δ és superior al valor permès, el conductor pot trencar, per exemple, si el cable està sobreescalfat, l'aïllament es destrueix.

Les normes regulen el càlcul dels conductors per a la calefacció.

Formes de connectar els conductors

Qualsevol conductor és molt més convenient de representar en circuits com la resistència elèctrica R, llavors són fàcils de llegir i analitzar. Només hi ha tres maneres de connectar resistències. El primer mètode és el més senzill: una connexió en sèrie.

La foto mostra que la impedància és: R = R ₁ + R ₂ + R ₃ .

La segona forma és més complicada: connexió paral·lela. El càlcul de la resistència per a la connexió paral·lela es realitza en etapes. Es calcula la conductivitat total G = 1 / R, i després la impedància R = 1 / G.

També és possible fer-ho d'una altra manera, primer calculeu la resistència total per a la connexió paral·lela de les resistències R1 i R2, repeteixi l'operació i trobeu R.

El tercer mètode de connexió és el més complex: una connexió mixta, és a dir, es consideren totes les variants. El diagrama es mostra a la foto.

Per calcular aquest circuit, s'ha de simplificar substituint les resistències R2 i R3 amb un R2.3. Resulta un esquema senzill.

Ara podeu calcular la resistència per una connexió paral·lela, la fórmula de la qual es veu:

R2.3.4 = R2.3 · R4 / (R2.3 + R4).

El circuit es fa encara més senzill, en el qual hi ha resistències que tenen una connexió en sèrie. En situacions més complexes, s'utilitza el mateix mètode de conversió.

Tipus de conductors

En l'electrònica, en la producció de plaques de circuits impresos, els conductors són tires fines de paper de coure. A causa de la seva curta durada, la resistència és insignificant, en molts casos es pot descuidar. Per a aquests conductors, la resistència a la connexió paral·lela disminueix a causa de l'augment de la secció transversal.

Una gran secció de conductors representa els fils sinuosos. Es fabriquen en diferents diàmetres, de 0,02 a 5,6 mil·límetres. Per a transformadors potents i motors elèctrics, es fabriquen barres de coure de secció rectangular. De vegades, durant la reparació, un cable de gran diàmetre es reemplaça per diversos cables més petits connectats en paral·lel.

Una secció especial dels conductors són filferros i cables, la indústria ofereix una àmplia gamma de marques per a una varietat de necessitats. Sovint és necessari reemplaçar un cable amb diverses seccions transversals més petites. Les raons d'això són molt diferents, per exemple, un cable amb una secció transversal de 240 mm ^{2 és} molt difícil de ficar al llarg de la pista amb corbes pronunciades. Es reemplaça per 2 × 120 mm ² , I el problema es resol.

Càlcul de cables per a calefacció

El conductor s'escalfa mitjançant un corrent fluid, si la seva temperatura supera el valor permès, l'aïllament es descompon. El PUE proporciona el càlcul dels conductors per a la calefacció, les dades inicials per a això són la força actual i les condicions ambientals en què es col·loca el conductor. Segons aquestes dades, la secció transversal del conductor recomanada (cable o cable) es selecciona de les taules del PUE.

A la pràctica, hi ha situacions en què la càrrega del cable d'operació ha augmentat considerablement. Hi ha dues maneres de sortir: substituir el cable per un altre, és costós o paral·lel a això, situar-ne un altre per descarregar el cable principal. En aquest cas, la resistència del conductor disminueix amb una connexió paral·lela, per tant, l'emissió de calor disminueix.

Per seleccionar correctament la secció transversal del segon cable, utilitzeu les taules PUE, és important no cometre un error en determinar el seu corrent operatiu. En aquesta situació, els cables de refrigeració seran encara millors que un. Es recomana calcular la resistència al connectar dos cables en paral·lel, per tal de determinar amb més precisió el seu llançament de calor.

Càlcul dels conductors per a la pèrdua de tensió

Quan el consumidor R _{n es troba} a una gran distància L de la font d'energia U ₁ , es produeix una caiguda de voltatge bastant gran en els cables de la línia. Al consumidor R _n , la tensió U _{2 és} considerablement inferior a la tensió inicial U ₁ . A la pràctica, diversos equips elèctrics, connectats a la línia en paral·lel, actuen com a càrrega.

Per resoldre el problema, la resistència es calcula amb connexió paral·lela de tots els equips, així com la resistència a la càrrega R _n . A continuació, determineu la resistència dels cables de la línia.

R _l = ρ · 2L / S,

Aquí S és la secció del cable de línia, mm ² .

A continuació, es determina el corrent en la línia: I = U ₁ / (R _l + R _n ). Ara, coneixent el corrent, determina la caiguda de tensió dels cables de la línia: U = I · R _l . És més convenient trobar-lo com un percentatge d'U ₁ .

U% = (I · R _l / U ₁ ) · 100%

El valor recomanat d'U% no supera el 15%. Els càlculs anteriors són aplicables per a qualsevol tipus de corrent.