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
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 + ... + IₙПочему 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.