Модуль 2 • Урок 2 из 4 • ~40 мин

Параллельное и смешанное соединение

Цель: Понять параллельное и смешанное соединение, распределение токов и практический смысл независимых ветвей.

Параллельные ветви

При параллельном соединении начала элементов соединены с одной общей точкой, а концы — с другой. Поэтому напряжение на всех параллельных ветвях одинаково, а общий ток источника равен сумме токов ветвей.

Эквивалентное сопротивление

1/Rэкв = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/Rₙ

Для двух сопротивлений: Rэкв=R₁R₂/(R₁+R₂). Эквивалентное сопротивление параллельной группы всегда меньше самого малого из сопротивлений ветвей.

Токи ветвей

Для каждой ветви Iₖ=U/Rₖ, а общий ток:

I = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
Пример. К 12 В параллельно подключены 12 Ом и 24 Ом. I₁=1 А, I₂=0,5 А, общий ток 1,5 А. Rэкв=8 Ом.

Почему бытовые нагрузки подключают параллельно

Розеточные и осветительные потребители получают номинальное напряжение независимо друг от друга. Выключение одной исправной ветви не должно разрывать питание остальных. При добавлении нагрузки общий ток питающей линии возрастает — именно это важно учитывать при выборе проводников и защитных аппаратов.

Поиск обрыва в параллельной сети

Параллельная структура хорошо видна на бытовом примере: несколько светильников или розеточных потребителей подключены к одной питающей группе. Если один прибор перестал работать, а остальные работают, общий ввод группы и значительная часть магистрали, вероятно, исправны. Поиск локализуется на ответвлении, соединении или самой нагрузке.

Если же отключилась вся группа, проверяют общий защитный аппарат, питание на его входе/выходе и общие проводники. Такое рассуждение по топологии схемы позволяет сократить число измерений и не вскрывать исправные ответвления без необходимости.

Смешанная цепь

Смешанную схему упрощают поэтапно: находят очевидные последовательные или параллельные группы, заменяют их эквивалентным сопротивлением, затем рассчитывают общий ток и возвращаются к исходной схеме, чтобы определить токи и напряжения отдельных ветвей. Перед расчётом нужно смотреть на топологию соединений, а не на то, как элементы нарисованы на листе.

Что нужно запомнить

  • На параллельных ветвях напряжение одинаково.
  • Общий ток равен сумме токов ветвей.
  • Rэкв параллельной группы меньше каждого отдельного сопротивления.
  • Добавление параллельной нагрузки увеличивает общий ток питающей линии.
Проверка знаний

Вопросы по уроку

Нужно 75%
Загрузка вопросов…