Конденсатор и резистор соединены параллельно
«- Я тебе как электрику объясняю: Надя спит с мужиками последовательно, а Света параллельно. Кто из них шмара вавилонская?
— Ну, Света наверное.
— Вот! А мне, как кладовщику, видится немного другое: «поблядушка обыкновенная» — 2 штуки! »
«- А теперь скажи мне отрок, как течёт электричество по проводам электрическим, и цепям рукотворным, последовательным да параллельным, от плюса к минусу со скоростью света в вакууме?
— С Божьей помощью, батюшка! С Божьей помощью. »
Ну да ладно, достаточно! Шутки — штуками, а пора бы уже дело делать. Так что «Копайте пока здесь! А я тем временем схожу узнаю — где надо. », а заодно набросаю пару-тройку калькуляторов на заданную тему.
Итак.
При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова, при этом общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на концах каждого из проводников.
При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов, а сила тока в цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
Поясним рисунком с распределением напряжений, токов и формулами.
Рис.1
Расчёт проведём для 4 резисторов (проводников), соединённых последовательно или параллельно. Если элементов в цепи меньше, то оставляем лишние поля в таблице не заполненными.
Заодно, при желании узнать распределение значений токов и напряжений на каждом из элементов при последовательном и параллельном соединениях, есть возможность ввести величину общего напряжения в цепи U. А есть возможность не вводить.
Короче, все вводные, помеченные * — к заполнению не обязательны.
РАСЧЁТ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
проводников
Теперь, что касается последовательных и параллельных соединений конденсаторов и катушек индуктивности.
Схема, приведённая на Рис.1 для проводников и резисторов, остаётся в полной силе и для катушек с конденсаторами, распределение напряжений и токов тоже никуда не девается, трансформируется лишь осмысление того, что токи эти и напряжения обязаны быть переменными.
Почему переменными?
А потому, что для постоянных значений этих величин — сопротивление конденсаторов составляет в первом приближении бесконечность, а катушек — ноль, соответственно и токи будут равны либо нулю, либо бесконечности, а для переменных значений иметь ярко выраженную зависимость от частоты.
Поэтому, для желающих рассчитать величины напряжений и токов в последовательных или параллельных цепях, состоящих из конденсаторов и катушек индуктивности, имеет полный смысл выяснить на странице ссылка на страницу значения реактивных сопротивлений данных элементов при интересующей Вас частоте и подставить эти значения в таблицу для расчёта проводников и резисторов. А в качестве общего напряжения в цепи — подставлять действующее значение амплитуды переменного тока.
Ну а теперь приведём таблицы для расчёта значений ёмкостей и индуктивностей при условии последовательного и параллельного соединений конденсаторов и катушек в количестве от 2 до 4 штук.
Расчёт поведём на основании хрестоматийных формул:
С = С 1 + С 2 +. + С n и 1/L = 1/L 1 + 1/L 2 +. + 1/L n для параллельных цепей и
L = L 1 + L 2 +. + L n и 1/С = 1/С 1 + 1/С 2 +. + 1/С n для последовательных.
Как и в предыдущей таблице вводные, помеченные * — к заполнению не обязательны.
РАСЧЁТ ЁМКОСТИ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
конденсаторов
Ну и в завершении ещё одна таблица.
РАСЧЁТ ИНДУКТИВНОСТИ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
катушек
Тут важно заметить, что приведённые в последней таблице расчёты верны только для индуктивно не связанных катушек, то есть для катушек, намотанных на разных каркасах и расположенных на значительных расстояниях друг от друга, во избежание, пересечения взаимных магнитных полей.
В разветвленной цепи, состоящей из параллельно соединенных резистора и конденсатора (рисунок 3.11а), напряжение
Диаграмма так же имеет вид треугольника токов, из которого могут быть получены треугольники проводимостей и мощностей. В данном случае угол сдвига между током и напряжением
считается отрицательным, так как вектор общего тока цепи опережает вектор напряжения .
Рисунок 3.11 — Схема (а) и векторная диаграмма (б) цепи с параллельным соединением резистора и конденсатора
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10600 —
| 7337 — или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Общие сведения
Когда к цепи (рис. 6.2.1) с параллельным соединением резистора и конденсатора подается переменное синусоидальное напряжение, одно и то же напряжение приложено к обоим компонентам цепи.
Общий ток цепи I разветвляется на ток в конденсаторе IC(емкостная составляющая общего тока) и ток в резисторе IR(активная составляющая).
Между токами
Рис. 6.2.2 | Рис. 6.2.3 |
Фазовый сдвиг между напряжением U цепи и током в резисторе IRотсутствует, тогда как между этим напряжением и током в конденсаторе
В треугольнике проводимостей G=1/R, BC=1/XC, а Y представляет собой так называемую полную проводимость цепи в См, тогда как G – активная, а BC– реактивная (емкостная) проводимости.
Из-за фазового сдвига между током и напряжением в цепях, подобных данной, простое арифметическое сложение действующих или амплитудных токов в параллельных ветвях невозможно. Но в векторной форме:I = IR +IC.
Расчет ведется по следующим формулам, вытекающим из векторной диаграммы и треугольника проводимости:
Действующее значение полного тока цепи
; I = U ¤ Z = UY.
Полная проводимость цепи
; Y = I ¤U = 1/Z ,
гдеZ— полное сопротивление цепи.
Угол сдвига фаз
j = arctg (I
Активная и реактивная проводимости
G = Y cosj; BC = Y sinj.
Экспериментальная часть
Задание
Для цепи с параллельным соединением резистора и конденсатора измерьте действующие значения тока в резисторе IR и конденсаторе I C, полный ток I и вычислите угол сдвига фаз j, полное сопротивление цепи Z и емкостную реактивную проводимость BC.
Порядок выполнения работы
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 6.2.4), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения и установите его параметры: U = 5 В, f = 1 кГц.
· Выполните измерения U, I, IC, IR и занесите результаты в табл. 6.2.1. Если измерения производите виртуальными приборами, то измерьте также R, j, XC, Z.
U, B | I, мА | IС, мА | IR, мА | j, град | R, Ом | XC, Ом | Z, Ом | Примечание |
Расчет | ||||||||
Вирт. Изм |
· Вычислите и запишите в таблицу:
j = arctg (I C ¤ I R) =
Активные проводимость цепи и сопротивление цепи
G = IR ¤ U ; R = U ¤ IR.
Емкостные реактивные проводимость и сопротивление цепи
Полные проводимость и сопротивление цепи
; Z = 1 ¤ ÖY.
· Сравните результаты вычислений с результатами виртуальных измерений (если они есть).
· Постройте векторную диаграмму токов (рис. 6.2.5) и треугольник проводимостей (рис. 6.2.6).
Рис. 6.2.5 Рис. 6.2.6
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
9 примеров параллельных цепей —
A параллельная цепь обеспечивает прохождение тока по разным (отдельным) или ветвям цепи. Ток на путях может быть различным, но напряжение на каждом параллельном пути одинаково.
Цепь может быть параллельной цепью, последовательной цепью или комбинацией параллельной и последовательной цепей. Есть несколько различных примеров параллельных цепей.
Некоторые из примеров перечислены ниже.
- Резистор параллельно
- Конденсатор параллельно
- Iиндуктор параллельно
- Резистор и конденсатор параллельно
- Резистор и индуктор параллельно
- Резистор, конденсатор, катушка индуктивности параллельно
- Индуктор и конденсатор параллельно
- Диод параллельно
- Транзисторы параллельно
- Источник тока параллельно
Предположим, что между двумя узлами схемы подключено более одного резистора, тогда резисторы подключены параллельно друг другу. Другими словами, когда оба вывода резисторов подключены соответственно к каждому концу других резисторов. Величина сопротивления может быть разной или одинаковой в параллельная цепь комбинации как требование. Напряжение (или разность потенциалов) на каждом резисторе идентично при параллельном соединении, поскольку существует множество путей протекания тока. Значение тока будет варьироваться в зависимости от сопротивления в каждом пути. Если значение сопротивления каждого пути одинаково, то ток, протекающий через каждую часть, также станет одинаковым.
Рис. Параллельная цепь.Например, если два резистора с одинаковым сопротивлением подключены параллельно друг другу, то ток, протекающий через них, будет одинаковым. С помощью правил разделения тока можно определить ток на входе и выходе на каждом пути цепи.
Но когда два резистора R1 и R2 с разным сопротивлением соединены параллельно, ток, протекающий через них, будет отличаться. Поскольку V = IR (закон Ома), поскольку V одинаково для всех компонентов параллельной схемы, значение I зависит от значения R.
Вся параллельная схема резистора может быть заменена единственным резистором, номинал которого равен эквивалентному сопротивлению всей параллельной комбинации резисторов.
Эквивалентное сопротивление представляет собой общий эффект сопротивления всех параллельно подключенных резисторов.
Уравнение эквивалентного сопротивления в параллельной комбинации с резистором:
Где Re -> Эквивалентное сопротивление.
R1, R2, R3 … Рn -> Различное сопротивление, подключенное параллельно.
Когда два параллельных резистора (R) имеют одинаковое значение, эквивалентное сопротивление обоих резисторов составляет половину сопротивления одного резистора (R).
Полученный эквивалентное сопротивление резистора, включенного параллельно всегда ниже, чем у отдельного резистора, и по мере добавления сопротивления эквивалентное сопротивление уменьшается.
Конденсатор параллельноПредположим, есть более одного конденсатор соединены между двумя узлами цепи, тогда конденсаторы соединяются параллельно друг с другом. другими словами, когда оба вывода конденсатора подключены соответственно друг к другу и к другим конденсаторам.
Когда конденсаторы соединены параллельно, результирующая емкость (или общая емкость) равна сумме (или сумме) емкостей каждого конденсатора в комбинации.
Ct = C1 + C2+ C3 …..+ Сn
Где Ct-> общая емкость параллельной комбинации.
C1, C2, C3 … Сn -> разные конденсаторы, подключенные параллельно.Рис. Параллельная схема конденсаторов.
Напряжение на каждом конденсаторе в параллельной комбинации одинаково, но заряд, накопленный каждым конденсатором, зависит от значения емкости каждого конденсатора, согласно Q = CV. Так как емкость конденсатора изменяется, накопленный заряд также будет изменяться, поскольку приложенное напряжение на всех конденсаторах в параллельной комбинации одинаково.
Например, если три конденсатора соединены параллельно, емкость каждого отдельного конденсатора может быть различной или одинаковой. Предположим, что каждый конденсатор, подключенный параллельно, имеет точную емкость. В этом случае заряд, накопленный каждым конденсатором, будет одинаковым, но если емкость каждого конденсатора разная, каждый конденсатор будет удерживать разное количество заряда. Общий заряд (Q), накопленный всем конденсатором (в параллельной комбинации), представляет собой сумму отдельных зарядов.
Q = Q1 + Q2+ Q3
Где Q1Q2Q3 — заряд, накопленный конденсатором C1, C2, C3 соответственно.
Как известно Q = CV
Итак, Ct = C1В + С2В+ С3V
Ct = C1 + C2+ C3
Индуктор параллельноПредположим, что между двумя узлами цепи подключено более одной катушки индуктивности, тогда катушки индуктивности соединены параллельно друг с другом. Другими словами, когда оба конца (или выводы) индуктора соединены соответственно с каждым и другим индуктором.
Ток, протекающий через каждую катушку индуктивности, не равен общему току, а является суммой каждого тока, проходящего через каждую подключенную параллельно катушку индуктивности. Индуктивность параллельной комбинации индукторов меньше, чем у комбинированной индуктивности.
Рис. Параллельная схема индуктора.Полный ток, протекающий через общую параллельную комбинацию, представляет собой сумму отдельных токов, протекающих через каждый проводник, поэтому
lt = л1 + л2+ л3 …..+ лn
Где I — общий ток, а l1, L2, L3 … лn ток через L1, L2, L3 … лn.
Соотношение тока, напряжения и индуктивности катушки индуктивности можно определить как V = L (di / dt).
As
Где Lt => общая индуктивность параллельной комбинации катушек индуктивности.
L1, L2, L3 … лn — отдельные катушки индуктивности в параллельной комбинации.
Вышеупомянутое уравнение справедливо, когда нет естественной индуктивности или магнитной связи между любыми индукторами.
Параллельный резистор и конденсаторЕсли между двумя узлами схемы есть хотя бы одно сопротивление и один конденсатор, то резистор и конденсатор подключаются параллельно.
Когда резистор и конденсатор соединены параллельно, общий импеданс будет иметь фазовый угол от 0 градусов до -90 градусов, а ток будет иметь фазовый угол от 0 градусов до 90 градусов.
В параллельная комбинация резистора и конденсатора, компоненты параллельной цепи имеют одинаковое напряжение. Фазовый угол зависит от значения тока, который проходит (или течет) через конденсатор и резистор. Если ток через конденсатор выше, фазовый угол будет близок к 90 градусам. Если ток через резистор больше фазового угла, он будет близок к 0 градусов.
Общий импеданс
Где Хc -> сопротивление конденсатора.
R -> сопротивление резистора.
Угол фазы
IC -> ток через конденсатор.
IR -> ток через резистор.
Если параллельная RC-цепь состоит только из одного конденсатора и одного резистора, то схема относится к типу первого порядка.
Параллельный резистор и индукторЕсли хотя бы одна катушка индуктивности и резистор подключены между двумя узлами схемы, то индуктор и резистор находятся в параллельной комбинации. Общий фазовый угол этой комбинации всегда находится в пределах от 0 до -90 градусов. Величина фазового угла зависит от величины тока на входе и выходе из катушки индуктивности и резистора. Если ток через катушку индуктивности больше, чем у резистора, то угол будет близок к -90 градусов, а если ток через резистор больше, чем фазовый угол, будет близок к нулю градусов.
Общий импеданс (Z) равен
Угол фазы
Где R и L — сопротивление и индуктивность резистора и катушки индуктивности соответственно.
IL и яR — токи через катушку индуктивности и резистор соответственно.
Если цепь LR состоит только из одной катушки индуктивности и одного резистора, тогда она является цепью LR первого порядка.
Параллельная комбинация резистора, индуктора и конденсатораЕсли резистор-конденсатор и индуктор подключены между двумя узлами цепи, то это параллельная комбинация резистора-конденсатора и индуктора.
Напряжение на каждом элементе одинаковое, но общий ток, протекающий через эту комбинацию, делится на каждый компонент в зависимости от важности каждого элемента.
Этот RLC в параллельной комбинированной цепи является резонирующим контуром. Когда общий ток через контур находится в фазе с приложенным напряжением, он резонирует на определенной частоте, называемой резонансной частотой.Изображение Фото: «Файл: RLC parallel circuit v1.svg» by V4711 Это векторное изображение, не указанное в W3C, было создано с помощью Adobe Illustrator. Этот файл был получен из: RLC parallel circuit.png: под лицензией CC BY-SA 3.0
Используя векторную диаграмму: IS2 = ЯR2 + (яL2 — ЯC2)
Где яL -> ток через катушку индуктивности.
IC -> ток через конденсатор.
IR -> ток через резистор.
IS -> ток по всей цепи.
Индуктор и конденсатор параллельноЕсли хотя бы одна катушка индуктивности и конденсатор подключены между двумя узлами схемы, то индуктор и конденсатор находятся в параллельной комбинации. Параллельный контур LC находится в резонансе, когда импеданс конденсатора равен импедансу катушки индуктивности. В это время они компенсируют друг друга, чтобы обеспечить минимальный ток в цепи, в то время как полное сопротивление цепи является максимальным.
Частота резонанса
Общий импеданс
Где L и C — индуктивность и емкость индуктора и конденсатора соответственно.
XL и ХC — сопротивление катушки индуктивности и конденсатора соответственно.
Когда ХL > XC, то вся цепь индуктивная.
XC> XL, то вся схема емкостная.
XC = XL тогда схема имеет максимальное сопротивление и минимальный ток, и эта схема называется схемой режектора.
Диоды параллельноЕсли между двумя узлами цепи подключено более одного диода, то диоды соединяются параллельно друг с другом.
Диод с низким прямым падение напряжения через него будет проходить более значительный ток, чем через другой подключенный диод, недействительный, общая токовая емкость цепи увеличится.Изображение Фото: «Файл: MFrey LED parallel circuit dont.svg» by Майкл Фри под лицензией CC BY-SA 2.0
Форвард падение напряжения над (или поперек) диода может варьироваться в зависимости от типа диода. Нет необходимости подключать все диоды в комбинации с прямым или обратным смещением только в параллельной комбинации диодов. Это может быть комбинация диода с прямым и обратным смещением в соответствии с требованиями. Разделение тока каждым диодом зависит от его электрической емкости.
Например, в параллельной комбинации диодов, если один диод подключен с прямым смещением, а другой с обратным смещением, тогда ток будет течь через диод с прямым смещением, поскольку диод с обратным смещением будет блокировать ток.
Транзистор параллельноКогда идентичные выводы двух или более транзисторов связаны друг с другом в схеме, это параллельная комбинация транзисторов.
Параллельная комбинация транзисторов в целом увеличивает токоудерживающую способность. По мере увеличения количества транзисторов токовая удерживающая способность всей схемы также увеличивается. Как правило, один транзистор достаточно для создания умеренного выходного тока, но когда требуется более высокий выходной ток, становится необходимым добавить больше транзисторов параллельно.
Рис. Параллельная схема транзистора.Источник тока параллельноИсточник тока не может быть объединен в серию, но может быть объединен параллельно, поскольку последовательная комбинация источников тока нарушает текущий закон Кирхгофа. Если между двумя узлами схемы подключено более одного источника тока, то источник тока находится в параллельной комбинации.
Например, два источника тока соединены в параллельной комбинации, когда положительная клемма источника тока соединена вместе, а отрицательная клемма источника тока подключена, тогда будет добавлена текущая общая комбинация. Напротив, когда положительный вывод источника тока подключен к отрицательному выводу другого источника тока, тогда общий ток через комбинацию будет вычитаться друг из друга. Это основано на соглашении о знаках источника тока или направлении тока, протекающего в схеме.
Вопросы и ответы:Что такое параллельная схема?Могут быть разные типы цепей, где параллельная цепь — это один тип цепи.
В цепи, где ток проходит более чем по одному пути или ответвлению (между двумя узлами схемы), разные элементы схемы соединяются в разных ветвях схемы.
В чем главный недостаток параллельных схем?Комбинация параллельных цепей имеет множество преимуществ и недостатков в зависимости от области применения и использования.
В параллельной цепи потребность в параллельном соединении провода больше, чем в последовательной цепи; это наиболее существенный недостаток параллельной схемы.
Почему мы подключаем бытовую технику параллельно?Электропроводка в доме идет в параллельном соединении, и все приборы соединены параллельно.
Когда устройство подключено параллельно, все устройства получают одинаковое напряжение для работы. В параллельной комбинации сопротивление низкое. Если один прибор неисправен, то параллельная работа другого прибора не пострадает.
Можно ли подключить два источника напряжения параллельно?Любой источник напряжения (с разными или похожими значениями) можно последовательно соединить друг с другом.
Два источника напряжения с разной разностью потенциалов нельзя подключать напрямую параллельно, так как это может нарушить закон Кирхгофа о напряжении. Параллельно друг с другом можно подключать только источники напряжения с одинаковой разностью потенциалов.
Что такое XL и XC в цепи RLC?Цепь RLC — это цепь, в которой сопротивление, конденсатор и катушка индуктивности могут быть подключены параллельно, последовательно или в других комбинациях.
XL и XC — это импеданс катушки индуктивности и конденсатора цепи RLC соответственно.
домашних заданий и упражнений — Зарядка конденсатора параллельно резистору?
Задать вопрос
спросил
Изменено 5 лет, 10 месяцев назад
Просмотрено 4к раз
$\begingroup$
Я пытаюсь определить для себя заряд конденсатора как функцию времени, когда резистор и конденсатор подключены параллельно и подключены к батарее. Я знаю, что у меня неправильный ответ, но я не уверен, что я сделал неправильно.
По правилу цикла Кирхгофа я могу сказать, что:
$$\эпсилон — I*R = 0$$
Где эпсилон — ЭДС батареи. И
$$\epsilon — q/C=0$$
Следовательно:
$$I*R = q/C$$
$$R * \frac{dq}{dt} = \frac{ q}{C}$$ 9\frac{t}{RC}$$
И я проверил это через WolframAlpha.
Но это будет означать, что конденсатор будет заряжаться сколь угодно большим количеством заряда. Здесь нет члена $-t$, как в нашей последовательно соединенной RC-цепи. Так как же это могло быть?
- домашнее задание и упражнения
- электрические цепи
- электрическое сопротивление
- емкость
- напряжение
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Если они соединены параллельно, то $$I\ne\frac{dq}{dt}$$
$\endgroup$
3
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
электрические цепи.
Как влияет на ток зарядный конденсатор, подключенный параллельно резистору?Задать вопрос
спросил
Изменено 3 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 1к раз
$\begingroup$
Представьте цепь с батареей, лампочкой и незаряженным конденсатором параллельно. Рядом с ним открытый переключатель. Когда я замыкаю выключатель, замыкающий цепь, меняется ли со временем яркость лампочки из-за зарядки конденсатора?
Я полагаю, что яркость должна незначительно измениться, так как через незаряженный конденсатор изначально протекает ток. В незаряженном состоянии конденсатор можно приравнять к резистору (конечно, воздух на небольшом расстоянии все еще имеет высокое сопротивление). 92 реалов.
У меня был такой вопрос в классе HS, и учитель объяснил, что яркость не должна меняться, потому что разность потенциалов на лампочке всегда одинакова. Я вижу даже с моими рассуждениями, что, возможно, генерируемый дополнительный ток должен быть разделен по обоим путям, что, возможно, означает, что через лампочку всегда протекает один и тот же ток, несмотря ни на что. Однако для моего собственного понимания я хотел бы увидеть более подробный ответ, поскольку мой учитель также сказал мне, что ток должен быть постоянным. Возможно, можно предположить, что на него не влияет зарядка нашего конденсатора, но я не уверен, что он полностью прав.
- электрические цепи
- электрические сопротивления
- емкости
$\endgroup$
$\begingroup$
Общий ток в цепи действительно меняется, но поскольку лампочка всегда остается при постоянном напряжении и имеет постоянное сопротивление, она всегда будет потреблять одинаковую величину тока из цепи.