Hoe spanning in parallel circuit te berekenen: voorbeeldproblemen en gedetailleerde feiten

In dit artikel zullen we verschillende methoden bespreken voor het berekenen van spanning in parallelle circuits. Een parallelle verbinding verdeelt het circuit in takken om de stroom distributief door al deze takken te laten stromen.

Parallelle circuits volgen de wet van behoud van energie. Spanning kan worden gezegd als elektrisch werk per eenheidslading. Elektrische velden zijn conservatief, wat betekent dat elektrische werkzaamheden alleen afhankelijk zijn van begin- en eindpunten. Alle takken hebben een gemeenschappelijk begin- en eindknooppunt in een parallelle verbinding. Daarom is de spanning gelijk.

Lees meer over…..Parallelle circuitfunctie: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Hoe spanning in parallel circuit te berekenen - numerieke voorbeelden

Q1. Zoals te zien is in het circuit, zijn twee gelijkwaardige weerstanden parallel verbonden met een spanningsbron. Er worden enkele waarden gegeven: i₁= 3 A, equivalente weerstand R_eq= 15 ohm. Zoek de bronspanning V_s. 

Laten we aannemen dat R₁ = R₂ = R ohm. Daarom is de equivalente weerstand,

R_eq = (1/R + 1/R)^-1 = R/2Ω

Gegeven R/2 = 15, dus de waarde van elke weerstand = 15 × 2 = 30 ohm. De waarde van huidige i₁ wordt gegeven als 3 A.

Omdat het een parallel circuit is, zal de spanning over een tak dezelfde spanning zijn over elke andere tak, en dat zal ook de voedingsspanning zijn. Vandaar de bronspanning,

V_s = stroom in een tak x bijbehorende weerstandswaarde = i₁ x R = 3 x 30 = 90 V 

Q2. Een parallel netwerk bestaat uit vijf weerstanden, R, 2R, 4R, 8R en 16R. De nettostroom in het netwerk is I. Zoek de spanning in de tak met de 4R-weerstand.

We zullen eerst de equivalente weerstand van het netwerk vinden voor: het berekenen van de spanning op elk punt van het netwerk. het equivalent weerstand in een parallel schakeling is,

R_eq = (1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ … + 1/R_n)^-1

Hier R_eq = ((1/R + (1/2R + (1/4R + (1/8R + (1/16R))^-1 = (16R/31)Ω

De totale stroom in het circuit wordt gegeven als I Amp.

Daarom bronspanning V_s = I x 16R/31 = 16IR/31 V

We weten dat de bronspanning van een parallelle schakeling hetzelfde is als de spanning in elke tak van de schakeling. De spanning in de tak met de 4R-weerstand is dus 16IR/31 V.

Hoe spanning in parallel circuit te berekenen - Veelgestelde vragen

Hoe de totale spanning in een parallelle schakeling te vinden?

In een parallelschakeling is de totale spanning hetzelfde als de aftakspanningen. Met andere woorden, de spanning blijft hetzelfde over alle parallel aangesloten takken. Takken zijn gewoon verschillende paden voor stroom.

Stappen voor het berekenen spanning in een parallelle schakeling met weerstand en totale stroom gegeven zijn:

• Zoek de equivalente weerstand met behulp van de formule- R_eq = (1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ … + 1/R_n)^-1
• Vermenigvuldig Req met de totale stroom.

Als er slechts één weerstand en de respectieve stroomwaarde worden gegeven, vermenigvuldig ze dan om de spanning te krijgen.

Lees meer op……Voorbeelden van parallelle circuits: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Hoe vind je ontbrekende spanning in een parallelle schakeling?

Met "ontbrekende spanning" in een parallelschakeling bedoelen we de geleverde spanning omdat deze voor alle takken hetzelfde is. Dus als we een stroom- en weerstandswaarde hebben, kunnen we de achterhalen spanning in het parallelle circuit.

Laten we dit begrijpen aan de hand van een voorbeeld. Stel dat er twee weerstanden van 2 ohm en 4 ohm parallel zijn geschakeld. De stroom die door de weerstand van 2 ohm gaat, wordt gegeven als 1.5 A. We kennen de voedingsspanning V_s= aftakspanning V₁ = aftakspanning V₂. Daarom ontbrekende spanning V = iR = 2 x 1.5 = 3 x V.

Hoe bronspanning te vinden in een serie parallelle schakeling?

Volgens het principe van een parallelschakeling is de spanning in elke tak hetzelfde en gelijk aan de bronspanning. Als de bronspanning Vs is en de vertakkingsspanningen V₁, V₂,….V_n dan V_s = V₁ = V₂ =….= V_n.

Als de bronspanning wordt gegeven, hebben we al de aftakspanningen. Als de bronspanning onbekend is en stroomwaarden worden gegeven, kunnen we de spanning achterhalen met behulp van de wet van ohm. Als de stroom door een tak bijvoorbeeld 5 A is en de weerstandswaarde 2 ohm is, is de spanning gewoon 5 × 2 = 10 V.

Lees meer op……Is actueel hetzelfde parallel: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Hoe de aangelegde spanning in een parallelle schakeling te vinden?

Toegepaste spanning in parallelle circuits verwijst naar de bronspanning of de batterijspanning. Het wordt gegeven, of we kunnen het berekenen met behulp van andere verstrekte informatie, zoals stroom- en weerstandswaarden.

Toegepaste spanningen betekenen de spanning die aan een element wordt gegeven. In een parallelle schakeling is de aangelegde spanning de totale spanning. Het is ook hetzelfde als spanningsdalingen in afzonderlijke takken van het circuit. Maar als het parallelle circuit niet het enige deel van het netwerk is, zullen de aangelegde spanning en de aftakspanningen niet gelijk zijn.

Vergelijkingen en berekeningen

1. De wet van Ohm:

• De wet van Ohm stelt ( V = IR ), waarbij ( V ) spanning is, ( I ) stroom is en ( R ) weerstand is.
• In een parallelle schakeling is de spanning over elke component (tak) gelijk aan de bronspanning.

1. Totale stroom in parallelle circuits:

• De totale door de bron geleverde stroom is de som van de stromen door elke parallelle tak.
• De wet van Ohm gebruiken: .

Voorbeelden

1. Eenvoudig parallel circuit:

• Stel dat u een parallel circuit heeft met een 12V-batterij en drie weerstanden (R1, R2, R3) met waarden van respectievelijk 4Ω, 6Ω en 12Ω.
• De spanning over elke weerstand is 12V.
• De stroom door elke weerstand is , en .
• De totale stroom van de accu is .

1. Parallel circuit als onderdeel van een groter netwerk:

• Als een parallel circuit deel uitmaakt van een uitgebreider netwerk, kan de aangelegde spanning op de parallelle sectie verschillen van de bronspanning.
• Als er bijvoorbeeld een seriecomponent is met een spanningsval, is de spanning over het parallelle gedeelte de bronspanning minus de spanningsval over de seriecomponent.
• Voorbeeld: een 12V-batterij met een serieweerstand (2Ω) en een parallelle sectie. Als er 2V over de serieweerstand valt, is de aangelegde spanning op het parallelle circuit 10V (12V – 2V).

Lees ook:

• Heeft de amplitude van een signaal invloed op de energie ervan?
• Versterker versus ontvanger, wat is het verschil?
• Is er een aanzienlijke energiebesparing bij het overstappen naar leds?
• Wanneer moet een differentiatorcircuit worden gebruikt?
• Hebben diodes een levensduur of verslijten ze na verloop van tijd?
• Hoe beïnvloedt een flip-flop de frequentieverdeling?
• Waarom worden bepaalde frequenties verzwakt in een bepaald systeem?
• Wat is een versterker
• Hoe kun je flip-flop-storingen minimaliseren?
• Wat zijn de voordelen van het gebruik van leds ten opzichte van traditionele lichtbronnen?