Dirençlerin seri ile paralel bağlanması, bir elektrik devresindeki elemanları bağlamanın ana yoludur. İkinci versiyonda, tüm elemanlar sırayla kurulur: bir elemanın sonu bir sonrakinin başlangıcına bağlanır. Böyle bir devrede, tüm elemanlardaki akım kuvveti aynıdır ve voltaj düşüşü her elemanın direncine bağlıdır. Seri bağlantıda iki düğüm vardır. Tüm öğelerin başlangıcı bire, uçları ikinciye bağlanır. Geleneksel olarak, doğru akım için artı ve eksi olarak ve alternatif akım için faz ve sıfır olarak belirlenebilirler. Özellikleri nedeniyle karışık bağlantılı olanlar da dahil olmak üzere elektrik devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikler DC ve AC için aynıdır.
Dirençler paralel bağlandığında toplam direncin hesaplanması
Toplam direnci bulmak için her bir elemanın değerini eklemenin yeterli olduğu bir seri bağlantıdan farklı olarak, paralel bir bağlantı için aynı şey iletkenlik için de geçerli olacaktır. Dirençle ters orantılı olduğu için aşağıdaki şekilde devre ile birlikte verilen formülü elde ederiz:
Dirençlerin paralel bağlantısının hesaplanmasının önemli bir özelliğine dikkat etmek gerekir: toplam değer her zaman en küçüğünden daha az olacaktır. Dirençler için bu hem doğru hem de alternatif akım için geçerlidir. Bobinler ve kapasitörlerin kendine has özellikleri vardır.
Akım ve voltaj
Dirençlerin paralel direncini hesaplarken, gerilim ve akımı nasıl hesaplayacağınızı bilmeniz gerekir. Bu durumda direnç, akım ve voltaj arasındaki ilişkiyi belirleyen Ohm yasası bize yardımcı olacaktır.
Kirchhoff yasasının ilk formülasyonuna dayanarak, bir düğümde birbirine yaklaşan akımların toplamının sıfıra eşit olduğunu elde ederiz. Yön, akımın akış yönüne göre seçilir. Böylece, ilk düğüm için pozitif yön, güç kaynağından gelen akım olarak kabul edilebilir. Ve her dirençten giden negatif olacaktır. İkinci düğüm için resim tam tersidir. Yasanın formülasyonuna dayanarak, toplam akımın paralel bağlı her bir dirençten geçen akımların toplamına eşit olduğunu elde ederiz.
Nihai voltaj, ikinci Kirchhoff yasası tarafından belirlenir. Her direnç için aynıdır ve toplamına eşittir. Bu özellik apartmanlarda priz ve aydınlatma bağlamak için kullanılır.
Hesaplama örneği
İlk örnek olarak, aynı dirençleri paralel olarak bağlarken direnci hesaplayalım. İçlerinden geçen akım aynı olacaktır. Direnç hesaplama örneği şuna benzer:
Bu örnek açıkça gösteriyor kitoplam direncin her birinin iki katı kadar düşük olduğunu. Bu, toplam akım gücünün birininkinden iki kat daha yüksek olduğu gerçeğine karşılık gelir. Aynı zamanda iletkenliği ikiye katlamakla da iyi bir ilişki içindedir.
İkinci örnek
Üç direncin paralel bağlantısına bir örnek düşünün. Hesaplamak için standart formülü kullanırız:
Benzer şekilde, paralel bağlı çok sayıda dirençli devreler hesaplanır.
Karma bağlantı örneği
Aşağıdaki gibi bir karışık bileşik için hesaplama birkaç adımda yapılacaktır.
Başlangıç olarak, seri elemanlar, değiştirilen ikisinin toplamına eşit bir dirence sahip bir dirençle koşullu olarak değiştirilebilir. Ayrıca, toplam direnç, önceki örnekle aynı şekilde değerlendirilir. Bu yöntem, diğer daha karmaşık şemalar için de uygundur. Devreyi sürekli basitleştirerek istediğiniz değeri elde edebilirsiniz.
Örneğin, R3 yerine iki paralel direnç bağlanırsa, önce dirençlerini hesaplamanız ve bunları eşdeğer bir dirençle değiştirmeniz gerekir. Ve sonra yukarıdaki örnekte olduğu gibi.
Paralel devre uygulaması
Dirençlerin paralel bağlantısı birçok durumda uygulamasını bulur. Seri bağlamak direnci arttırır, ancak bizim durumumuzda azalacaktır. Örneğin, bir elektrik devresi 5 ohm'luk bir direnç gerektirir, ancak yalnızca 10 ohm ve daha yüksek dirençler vardır. İlk örnekten biliyoruzbirbirine paralel iki özdeş direnç kurarsanız, direnç değerinin yarısını elde edebilirsiniz.
Örneğin, paralel bağlı iki çift direnç birbirine göre paralel bağlanırsa, direnci daha da az altabilirsiniz. Dirençler aynı dirence sahipse direnci iki kat az altabilirsiniz. Seri bağlantı ile birleştirerek herhangi bir değer elde edilebilir.
İkinci örnek, apartmanlarda aydınlatma ve prizler için paralel bağlantı kullanılmasıdır. Bu bağlantı sayesinde her bir elemanın üzerindeki voltaj, sayılarına bağlı olmayacak ve aynı olacaktır.
Paralel bağlantı kullanımına bir başka örnek, elektrikli ekipmanın koruyucu topraklamasıdır. Örneğin, arıza meydana gelen cihazın metal kasasına bir kişi dokunursa, koruyucu iletken ile paralel bir bağlantı elde edilecektir. İlk düğüm temas yeri olacak ve ikincisi transformatörün sıfır noktası olacaktır. İletkenden ve kişiden farklı bir akım geçecektir. Gerçek değer genellikle çok daha yüksek olmasına rağmen, ikincisinin direnç değeri 1000 ohm olarak alınır. Eğer toprak olmasaydı, tek iletken olacağı için devrede akan tüm akım kişiden geçerdi.
Paralel bağlantı piller için de kullanılabilir. Voltaj aynı kalır, ancak kapasitansları iki katına çıkar.
Sonuç
Dirençler paralel bağlandığında, aralarındaki voltaj aynı olur ve akımher dirençten geçen akımların toplamına eşittir. İletkenlik her birinin toplamına eşit olacaktır. Bundan, dirençlerin toplam direnci için alışılmadık bir formül elde edilir.
Dirençlerin paralel bağlantısını hesaplarken, son direncin her zaman en küçükten daha küçük olacağını hesaba katmak gerekir. Bu, dirençlerin iletkenliğinin toplamı ile de açıklanabilir. İkincisi, yeni elemanların eklenmesiyle artacak ve buna bağlı olarak iletkenlik azalacaktır.
