Bei der Arbeit mit elektrischen Schaltungen ist es oft notwendig, den Gesamtwiderstand zu berechnen, wenn parallel geschaltete Widerstände in der Schaltung vorhanden sind. Die parallele Verbindung von Widerständen ermöglicht eine effiziente Steuerung des Gesamtwiderstands in der Schaltung, was bei der Konstruktion und Berechnung von großer Bedeutung ist.
Wenn die Widerstände parallel miteinander verbunden sind, ist der Gesamtwiderstand der Schaltung kleiner als jeder einzelne Widerstand. Dies liegt daran, dass die Stromstärke entsprechend ihren Widerständen zwischen den Widerständen verteilt wird. Dabei ist der Strom, der durch jeden der Widerstände fließt, größer als der Gesamtstrom in der Schaltung.
Die Formel zur Berechnung des Widerstands von parallel geschalteten Widerständen kann wie folgt angegeben werden:
1/P = 1/R1 + 1/R2 + . + 1/Rn
wobei P der Gesamtwiderstand ist und R1, R2, . Die Rn - Widerstände jedes Widerstands in einer parallelen Verbindung.
Daher ist es immer möglich, bei der Parallelschaltung von Widerständen den Gesamtwiderstand unter Verwendung dieser Formel und der Widerstandswerte jedes Widerstands in der Schaltung zu finden. Die Kenntnis des allgemeinen Widerstands ermöglicht genaue Berechnungen und Entscheidungen bei der Konstruktion und Konfiguration von elektrischen Schaltungen.
Grundprinzipien
Wenn die Widerstände in einer Schaltung parallel miteinander verbunden sind, kann der Gesamtwiderstand anhand der Formel berechnet werden:
1/Gesamtwiderstand = 1/Widerstandswiderstand1 + 1/Widerstandswiderstand2 + 1/Widerstandswiderstand3 + …
Das heißt, um einen gemeinsamen Widerstand zu finden, müssen Sie die umgekehrten Widerstandswerte aller Widerstände nehmen und sie addieren. Um den endgültigen Wert des Gesamtwiderstands zu erhalten, muss man dann den umgekehrten Wert dieser Summe nehmen.
Wenn beispielsweise mehrere Widerstände mit einem Widerstand von 1 Ohm, 2 Ohm und 3 Ohm in einem Stromkreis verbunden sind, ist der Gesamtwiderstand gleich:
| Widerstand Widerstand | Kehrwert |
|---|---|
| 1 Ohm | 1/1 Ohm = 1 |
| 2 Ohm | 1/2 Ohm = 1/2 |
| 3 Ohm | 1/3 Ohm = 1/3 |
Summe der umgekehrten Werte: 1 + 1/2 + 1/3 = 11/6
Der umgekehrte Wert der Summe lautet: 1/(11/6) = 6/11
Somit beträgt der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung von Widerständen mit Widerständen von 1 Ohm, 2 Ohm und 3 Ohm 6/11 Ohm.
Formeln und Berechnungen
Wenn die Widerstände parallel miteinander verbunden sind, kann der Widerstand eines gemeinsamen Stromkreises mit der folgenden Formel berechnet werden:
- Rallgemein - widerstand des gemeinsamen Stromkreises
- R1, R2, . Rn - die Widerstände jedes parallel geschalteten Widerstands
Sie können auch die folgende Formel verwenden, um den Gesamtwiderstand zu berechnen:
Mit diesen Formeln können Sie den Widerstand eines Widerstands in einem parallel geschalteten Stromkreis bestimmen und ihn zur Berechnung der elektrischen Schaltungsparameter verwenden.
Nutzanwendung
Die parallele Verbindung von Widerständen wird in der Elektronik und Elektrotechnik weit verbreitet eingesetzt. Parallele Widerstände bieten die Möglichkeit, verschiedene Widerstandswerte in einer Schaltung zu erhalten, indem mehrere Widerstände mit unterschiedlichen Nennwerten kombiniert werden.
Eine praktische Anwendung der Parallelschaltung von Widerständen besteht darin, Spannungsteiler zu erzeugen. Wenn Sie die Spannung in zwei Teile aufteilen können, werden Spannungsteiler beispielsweise verwendet, um die Helligkeit von LEDs zu steuern oder den Signalpegel in analogen Schaltungen zu regulieren.
Die parallele Verbindung von Widerständen findet auch Anwendung in Schaltungen mit unterschiedlichen Signalquellenniveaus. Parallel geschaltete Widerstände ermöglichen die Umwandlung und Vermischung von Signalen mit unterschiedlichen Amplitudenniveaus.
| Vorteile der parallelen Verbindung von Widerständen: | Nachteile der Parallelschaltung von Widerständen: |
|---|---|
| Erhalten verschiedener Widerstandswerte in einer Schaltung | Die Notwendigkeit, den äquivalenten Widerstand zu berechnen |
| Steuerung der Helligkeit von LEDs | Möglichkeit, die Leistung über mehrere Widerstände zu verschmieren |
| Einstellen des Signalpegels | Leistungsverlust durch Verschmieren |
| Konvertieren und Mischen von Signalen verschiedener Ebenen | Hohe Leistung bei einer großen Anzahl von Widerständen |
Darüber hinaus kann eine parallele Verbindung von Widerständen verwendet werden, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Schaltung zu verbessern, Wärme zu verteilen und Leistungsverluste zu reduzieren. Wenn Sie die Prinzipien und Regeln für die Berechnung der parallelen Verbindung von Widerständen kennen, können Elektroniker und Elektrotechniker komplexe Stromkreise erfolgreich entwerfen und bauen.
