Vzporedni upor: formula za izračun

V praksi se pogosto srečujemo s problemom iskanja upornosti vodnikov in uporov za različne načine povezovanja. Članek govori o tem, kako se izračuna upor, in o nekaterih drugih tehničnih vprašanjih.

Odpornost prevodnika

Vsi vodniki imajo lastnost, da preprečujejo pretok električnega toka, običajno se imenuje električni upor R, meri se v ohmih. To je glavna lastnost prevodnih materialov.

Za izvedbo električnih izračunov se uporablja specifična upornost - ρ Ohm m / mm 2. Vse kovine so dobri prevodniki, najbolj se uporabljata baker in aluminij, veliko redkeje pa se uporablja železo. Najboljši prevodnik je srebro, uporablja se v električni in elektronski industriji. Široko se uporabljajo zlitine z visoko vrednostjo odpornosti.

Pri izračunu upora se uporablja formula, znana iz šolskega tečaja fizike:

R = ρ · l/S, S - površina prečnega prereza; l - dolžina.

Če vzamete dva vodnika, se bo njihov upor pri vzporedni povezavi zmanjšal zaradi povečanja skupnega preseka.

in vodniško ogrevanje

Za praktične izračune načinov delovanja prevodnikov se uporablja koncept gostote toka - δ A / mm 2, izračuna se po formuli:

δ = I/S, I - tok, S - odsek.

Tok, ki teče skozi prevodnik, ga segreva. Večji kot je δ, bolj se prevodnik segreje. Za žice in kable so bile razvite norme dovoljene gostote, ki so podane v Za prevodnike grelnih naprav obstajajo norme za gostoto toka.

Če je gostota δ večja od dovoljene, lahko pride do uničenja prevodnika, na primer, ko je kabel pregret, se uniči njegova izolacija.

Pravilnik ureja izračun vodnikov za ogrevanje.

Načini povezovanja vodnikov

Vsak prevodnik je veliko bolj priročno prikazati na diagramih kot električni upor R, potem jih je enostavno brati in analizirati. Obstajajo samo trije načini povezovanja uporov. Prvi način je najlažji - serijska povezava.

Fotografija prikazuje, da je skupni upor: R \u003d R 1 + R 2 + R 3.

Drugi način je bolj zapleten - vzporedna povezava. Izračun upora pri vzporedni povezavi se izvaja po stopnjah. Izračuna se skupna prevodnost G = 1/R in nato skupni upor R = 1/G.

Lahko naredite drugače, najprej izračunajte skupni upor na R1 in R2, nato ponovite operacijo in poiščite R.

Tretji način povezave je najbolj zapleten - mešana povezava, torej so prisotne vse obravnavane možnosti. Shema je prikazana na fotografiji.

Za izračun tega vezja ga je treba poenostaviti, za to se upora R2 in R3 zamenjata z enim R2.3. Izkazalo se je preprosta shema.

R2,3,4 = R2,3 R4/(R2,3 + R4).

Vezje postane še enostavnejše, vsebuje upore, ki imajo serijsko povezavo. V bolj zapletenih situacijah se uporabi ista metoda pretvorbe.

Vrste vodnikov

V elektronski tehniki so med proizvodnjo prevodniki tanki trakovi bakrene folije. Zaradi kratke dolžine je njihov upor zanemarljiv, v mnogih primerih pa ga lahko zanemarimo. Pri teh vodnikih se odpornost pri vzporedni povezavi zmanjša zaradi povečanja preseka.

Velik del prevodnikov predstavljajo žice za navijanje. Na voljo so v različnih premerih - od 0,02 do 5,6 mm. Za močne transformatorje in elektromotorje se proizvajajo pravokotne bakrene palice. Včasih se med popravilom žica velikega premera zamenja z več manjšimi, ki so vzporedno povezani.

Poseben del prevodnikov predstavljajo žice in kabli, industrija ponuja najširši izbor razredov za različne potrebe. Pogosto morate zamenjati en kabel z več manjšimi deli. Razlogi za to so zelo različni, na primer, kabel s presekom 240 mm 2 je zelo težko položiti vzdolž poti z ostrimi ovinki. Spremenimo ga na 2×120 mm 2 in problem je rešen.

Izračun žic za ogrevanje

Prevodnik se segreje s tekočim tokom, če njegova temperatura preseže dovoljeno vrednost, se izolacija uniči. PUE predvideva izračun prevodnikov za ogrevanje, začetni podatki za to so trenutna moč in okoljski pogoji, v katerih je vodnik položen. Glede na te podatke je priporočeni vodnik ali kabel izbran iz tabel v PUE).

V praksi obstajajo situacije, ko se obremenitev obstoječega kabla močno poveča. Obstajata dva izhoda - zamenjati kabel z drugim, lahko je drago, ali pa položiti drugega vzporedno z njim, da razbremenimo glavni kabel. V tem primeru se upor prevodnika pri vzporedni povezavi zmanjša, zato se zmanjša nastajanje toplote.

Da bi pravilno izbrali presek drugega kabla, uporabljajo tabele PUE, pomembno je, da ne naredite napake pri določanju njegovega delovnega toka. V tem primeru bo hlajenje kablov še boljše kot pri enem. Priporočljivo je izračunati upor, ko sta dva kabla povezana vzporedno, da bi natančneje določili njuno odvajanje toplote.

Izračun vodnikov za izgubo napetosti

Ko se porabnik R n nahaja na veliki razdalji L od vira energije, je U 1 videti precej velik na vodnikih. Porabnik R n prejme napetost U 2 bistveno nižjo od začetne U 1 . V praksi deluje kot obremenitev različna električna oprema, ki je vzporedno priključena na linijo.

Za rešitev problema se upor izračuna z vzporedno povezavo vse opreme, tako da se najde upor obremenitve R n. Nato določite upor omrežnih žic.

R l \u003d ρ 2L / S,

Tukaj je S presek linijske žice, mm 2.