Muunganisho sambamba wa vipingamizi, pamoja na mfululizo, ndiyo njia kuu ya kuunganisha vipengele katika saketi ya umeme. Katika toleo la pili, vipengele vyote vimewekwa sequentially: mwisho wa kipengele kimoja umeunganishwa na mwanzo wa ijayo. Katika mzunguko huo, nguvu ya sasa juu ya vipengele vyote ni sawa, na kushuka kwa voltage inategemea upinzani wa kila kipengele. Kuna nodi mbili kwenye unganisho la serial. Mwanzo wa vipengele vyote vinaunganishwa na moja, na mwisho wao hadi wa pili. Kwa kawaida, kwa sasa ya moja kwa moja, zinaweza kuteuliwa kama plus na minus, na kwa kubadilisha sasa kama awamu na sifuri. Kutokana na vipengele vyake, hutumiwa sana katika nyaya za umeme, ikiwa ni pamoja na wale walio na uhusiano mchanganyiko. Sifa ni sawa kwa DC na AC.
Hesabu ya jumla ya upinzani wakati vipinga vimeunganishwa kwa sawia
Tofauti na muunganisho wa mfululizo, ambapo kupata upinzani kamili inatosha kuongeza thamani ya kila kipengele, kwa muunganisho sambamba, itakuwa hivyo hivyo kwa conductivity. Na kwa kuwa ni sawia na upinzani, tunapata fomula iliyowasilishwa pamoja na mzunguko katika takwimu ifuatayo:
Ni muhimu kutambua kipengele kimoja muhimu cha hesabu ya muunganisho sambamba wa vipingamizi: thamani ya jumla daima itakuwa chini ya ndogo zaidi yao. Kwa resistors, hii ni kweli kwa sasa ya moja kwa moja na mbadala. Coils na capacitor zina sifa zao wenyewe.
Sasa na voltage
Wakati wa kukokotoa upinzani sambamba wa vipingamizi, unahitaji kujua jinsi ya kukokotoa voltage na mkondo. Katika kesi hii, sheria ya Ohm itatusaidia, ambayo huamua uhusiano kati ya upinzani, sasa na voltage.
Kulingana na uundaji wa kwanza wa sheria ya Kirchhoff, tunapata kwamba jumla ya mikondo inayoungana katika nodi moja ni sawa na sifuri. Mwelekeo huchaguliwa kulingana na mwelekeo wa mtiririko wa sasa. Kwa hivyo, mwelekeo mzuri kwa node ya kwanza inaweza kuzingatiwa sasa inayoingia kutoka kwa usambazaji wa umeme. Na anayemaliza muda wake kutoka kwa kila mpinzani atakuwa hasi. Kwa node ya pili, picha ni kinyume. Kulingana na uundaji wa sheria, tunapata kuwa jumla ya mkondo ni sawa na jumla ya mikondo inayopitia kila kipingamizi kilichounganishwa sambamba.
Kiwango cha mwisho cha umeme kinabainishwa na sheria ya pili ya Kirchhoff. Ni sawa kwa kila kupinga na ni sawa na jumla. Kipengele hiki hutumika kuunganisha soketi na mwanga katika vyumba.
Mfano wa hesabu
Kama mfano wa kwanza, hebu tuhesabu upinzani tunapounganisha vipingamizi vinavyofanana kwa sambamba. Ya sasa inapita kati yao itakuwa sawa. Mfano wa kukokotoa upinzani unaonekana kama hii:
Mfano huu unaonyesha hilo waziwazikwamba upinzani wa jumla ni mara mbili ya chini kuliko kila mmoja wao. Hii inafanana na ukweli kwamba jumla ya nguvu ya sasa ni mara mbili ya juu kuliko ile ya moja. Pia inahusiana vyema na kuongeza maradufu utendakazi.
Mfano wa pili
Fikiria mfano wa muunganisho sambamba wa vipinga vitatu. Ili kuhesabu, tunatumia fomula ya kawaida:
Vile vile, saketi zilizo na idadi kubwa ya vipingamizi vilivyounganishwa sambamba huhesabiwa.
Mfano wa muunganisho mchanganyiko
Kwa mchanganyiko mchanganyiko kama ilivyo hapa chini, hesabu itafanywa kwa hatua kadhaa.
Kwa kuanzia, vipengele vya mfululizo vinaweza kubadilishwa kwa masharti na kipinga kimoja chenye ukinzani sawa na jumla ya vitu viwili vilivyobadilishwa. Zaidi ya hayo, upinzani wa jumla unazingatiwa kwa njia sawa na kwa mfano uliopita. Njia hii pia inafaa kwa miradi mingine ngumu zaidi. Kwa kurahisisha mzunguko kila mara, unaweza kupata thamani inayohitajika.
Kwa mfano, ikiwa vipinga viwili vilivyolingana vimeunganishwa badala ya R3, utahitaji kwanza kukokotoa upinzani wao, na kuzibadilisha na sawa. Na kisha sawa na katika mfano hapo juu.
Utumiaji wa saketi sambamba
Muunganisho sambamba wa vipingamizi hupata matumizi yake katika hali nyingi. Kuunganisha katika mfululizo huongeza upinzani, lakini kwa upande wetu itapungua. Kwa mfano, mzunguko wa umeme unahitaji upinzani wa 5 ohms, lakini kuna 10 ohm tu na resistors ya juu. Kutoka kwa mfano wa kwanza tunajuakwamba unaweza kupata nusu ya thamani ya upinzani ikiwa utasakinisha vipinga viwili vinavyofanana sambamba na kila kimoja.
Unaweza kupunguza upinzani hata zaidi, kwa mfano, ikiwa jozi mbili za vipingamizi vilivyounganishwa kwa sambamba vimeunganishwa kwa uwiano sawia. Unaweza kupunguza upinzani kwa sababu ya mbili ikiwa vipinga vina upinzani sawa. Kwa kuchanganya na muunganisho wa mfululizo, thamani yoyote inaweza kupatikana.
Mfano wa pili ni matumizi ya muunganisho sambamba kwa taa na soketi katika vyumba. Shukrani kwa muunganisho huu, voltage kwenye kila kipengele haitategemea idadi yao na itakuwa sawa.
Mfano mwingine wa matumizi ya muunganisho sambamba ni uwekaji udongo wa ulinzi wa vifaa vya umeme. Kwa mfano, ikiwa mtu hugusa kesi ya chuma ya kifaa, ambayo kuvunjika hutokea, uunganisho wa sambamba utapatikana kati yake na mendeshaji wa kinga. Node ya kwanza itakuwa mahali pa kuwasiliana, na pili itakuwa hatua ya sifuri ya transformer. Sasa tofauti itapita kupitia kondakta na mtu. Thamani ya upinzani ya mwisho inachukuliwa kama ohms 1000, ingawa thamani halisi mara nyingi huwa juu zaidi. Ikiwa hapakuwa na msingi, mkondo wote unaotiririka kwenye mzunguko ungepitia kwa mtu, kwa kuwa angekuwa kondakta pekee.
Muunganisho sambamba pia unaweza kutumika kutengeneza betri. Voltage inasalia ile ile, lakini uwezo wao huongezeka maradufu.
matokeo
Vikinzani vinapounganishwa kwa sawia, volteji kati yao itakuwa sawa, na ya sasani sawa na jumla ya mikondo inayopita kupitia kila kipingamizi. Uendeshaji utakuwa sawa na jumla ya kila moja. Kutokana na hili, fomula isiyo ya kawaida ya jumla ya upinzani wa vipingamizi hupatikana.
Ni muhimu kuzingatia wakati wa kuhesabu uunganisho sambamba wa vipingamizi kwamba upinzani wa mwisho daima utakuwa chini ya ndogo zaidi. Hii pia inaweza kuelezewa na majumuisho ya uendeshaji wa vipingamizi. Mwisho utaongezeka kwa kuongezwa kwa vipengee vipya, na, ipasavyo, conductivity itapungua.
