Ағымды бөлу ережесі: Бұл не?

Electrical4u

Өріс: Негізгі электротехника

China

Тұрақты бөлшігі не?

Тұрақты бөлшігі - бұл ортаңғы цепь, оның шығыс тұрақтысы енгізілген тұрақтының бөлігі болады. Бұл параллельдік байланыстың екі немесе одан да көп элементтері арқылы жасалады, тұрақты әрбір ветте әрқашан сияқты түрде бөлінеді, сондықтан цептегі жарық энергияның жалпы шығын минимум болады.

Басқа түрде айтқанда, параллель цепте, электр ресурсының тұрақтысы бірнеше параллель жолдарға бөлінеді. Бұл "тұрақты бөлшік ережесі" же "тұрақты бөлшік заңы" деп де аталады.

Параллель цептің компоненттерінің терминалдары осылайша байланыстырылады, олар бірдей екі соңғы узлы мен өзара бөлінеді. Бұл олардың арқылы тұрақты өту үшін әртүрлі параллель жолдар және веттер пайда болады.

Сонымен, параллель цептегі әрбір ветте тұрақты әртүрлі, бірақ электртеншілік әрбір байланыс жолында бірдей. Яғни, $V_R_1 = V_R_2 = V_R_3$ …. т.б. Сондықтан, әрбір реостат үшін жеке электртеншілікті табу қажет емес, бұл Кирхгоф тұрақты заңы (KCL) және Ом заңы арқылы веттердегі тұрақтыларды оңай табуға мүмкіндік береді.

Осымен қатар, параллель схемада эквивалентті қарғылауындық әрбір жеке қарғылауындықтан төмен болады.

Ағым бөлгіш формуласы

Ағым бөлгіштің негізгі формуласы мынадай:

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {R_T}{R_X}] \end{align*}$

Мұнда,

$I_X$ = Параллель схемадағы қандай да бір қарғылауындағы ағым = $\frac{V}{R_X}$

$I_T$ = Схеманың жалпы ағымы = $\frac{V}{R_T}$

$R_T$ = Параллельді цепьдің эквиваленттік сопротившісісопротившісі

$V$ = Параллельді цепьдегі напряжение = $I_T R_T$ = $I_X R_X$ (параллельді цепьдегі барлық компоненттерде напряжение тең)

Импеданс арқылы, ток бөлүштіргіш формуласы мынадай боладыимпеданс:

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {Z_T}{Z_X}] \end{align*}$

Адмиттанс арқылы, ток бөлүштіргіш формуласы мынадай боладыадмиттанс:

$\begin{align*} I_X = I_T [\frac {Y_X}{Y_T}] \,\,\,\, (as \,\, Z = \frac{1}{Y}) \end{align*}$

Құрамында RC параллель схемасы бар ток бөлу формуласыRC параллель схемасы

Төмендегі схемаға ток бөлу ережесін қолданып, оммиден өтетін ток мына формуламен анықталады,

$\begin{align*} I_R = I_T [\frac {Z_C}{R+Z_C}] \end{align*}$

Мұнда, $Z_C$ = конденсатордың импедансы = конденсатор = $\frac{1}{j\omega C}$

Сонымен, біз аламыз,

$\begin{align*} \begin{split*} & I_R = I_T [\frac {\frac{1}{j\omega C}}{R+\frac{1}{j\omega C}}]\\ = I_T [\frac {\frac{1}{j\omega C}}{\frac{j\omega CR+1}{j\omega C}}]\\ \end{split*} \end{align*}$

$\begin{align*} I_R = I_T [\frac{1}{1+j\omega RC}] \end{align*}$

Ағым бөлшектерінің ережесінің түрткілері

Екі R₁ және R₂ сопытушылары V вольт электр ресми менен байланыстырылған параллель контурды қарастырайық.

Омдық ағым бөлшектерінің схемасы

Өзара параллель жарықтыру тәртібіндегі омдерге кіретін жалпы ағым IT деп есептелсін. Жалпы ағым IT R1 омына I1 және R2 омына I2 ағымдарына бөлінеді.

Сонымен, жалпы ағым мынау:

(1)

$\begin{equation*} I_T = I_1+I_2 \end{equation*}$

немесе

(2)

$\begin{equation*} I_1 = I_T-I_2 \end{equation*}$

немесе

(3)

$\begin{equation*} I_2= I_T-I_1 \end{equation*}$

Енді, екі сопротивті параллельде байланыстырғанда, теңдеш сопротив Req төмендегі формуламен анықталады

$\begin{align*} R_e_q = R_1 // R_2 \end{align*}$

(4)

$\begin{equation*} R_e_q = \frac {R_1 * R_2}{R_1 + R_2} \end{equation*}$

Ом заңына қарай, $I=\frac{V}{R}$ , R1 сопротиві арқылы өтетін ток төмендегі формуламен анықталады

$\begin{align*} I_1 = \frac{V}{R_1} \end{align*}$

$\begin{equation*} V = I_1 R_1 \end{equation*}$

Соғысқа сияқты, R2 тұрақтыршы арқылы ағып жатқан күріштің формуласы

$\begin{align*} I_2 = \frac{V}{R_2} \end{align*}$

(6)

$\begin{equation*} V = I_2 R_2 \end{equation*}$

(5) және (6) теңдеулерді салыстырып, біз мынаны алады,

$\begin{align*} V = I_1 R_1 = I_2 R_2 \end{align*}$

$\begin{align*} I_1 = I_2 \frac{R_2}{R_1} \end{align*}$

Бұл I₁ мәнін (1) теңдеуіне енгізсек, аламыз,

$\begin{align*} \begin{split*} & I_T = I_2\frac{R_2}{R_1}+I_2\\ = I_2 [\frac{R_2}{R_1}+1]\\ = I_2 [\frac{R_2+R_1}{R_1}] \end{split*} \end{align*}$

(7)

$\begin{equation*} I_2 = I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}]\end{equation*}$

Енді бұл I₂ теңдеуін (2) теңдеуіне енгізсек, аламыз

$\begin{align*} \begin{split*} & I_1 = I_T - I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}]\\ = I_T [1-\frac{R_1}{R_1+R_2}]\\ = I_T [\frac{R_1+R_2-R_1}{R_1+R_2}] \end{split*} \end{align*}$

(8)

$\begin{equation*} I_1 = I_T [\frac{R_2}{R_1+R_2}] \end{equation*}$

Сонымен, (7) және (8) теңдеулерінен біз айналыс шараның ішіндегі күрделі сопротивтің барлық сопротивге қатынасына көбейтілген жалпы ағымды есептеуге болады.

Жалпы түрде,

$\,\,Branch\,\,Current\,\,=\,\,Total\,\,Current*(\frac{resistance\,\,of\,\,opposite\,\,branch}{sum\,\,of\,\,the\,\,resistance\,\,of \,\,the\,\,two\,\,branch})$

Ағым бөлгіш мысалдары

Екі параллельді сопротив мен ағым басқарушысымен ағым бөлгіш

Мысал 1: Екі сопротив 20Ω және 40Ω параллельді қосылған және 20 А ағым басқарушысымен қосылған. Параллель схемада әр сопротив арқылы өтуі тиіс ағымды табыңыз.

Берілген деректер: R1 = 20Ω, R2 = 40Ω және IT = 20 A

R1 сопротивтің арқылы өткен ток

$\begin{align*} \begin{split} & I_1 = I_T [\frac{R_2}{R_1+R_2}] = 20[\frac{40}{20+40}] = 20[\frac{40}{60}] = 20[0.67] =13.33 A \end{split} \end{align*}$

(9)

$\begin{equation*} I_1 = 13.33 A \end{equation*}$

R2 сопротивтің арқылы өткен ток

$\begin{align*} \begin{split} & I_2 = I_T [\frac{R_1}{R_1+R_2}] = 20[\frac{20}{20+40}] = 20[\frac{20}{60}] = 20[0.33] =6.67 A \end{split} \end{align*}$

(10)

$\begin{equation*} I_2 = 6.67 A \end{equation*}$

Енді теңдеулер (9) және (10) қосылады,

$\begin{align*} I_1 + I_2 = 13.33 + 6.67 = 20 A = I_T \end{align*}$

Демек, Кирхгофтың ағым ережесіне сәйкес, барлық веткалардың ағымы жалпы ағымға тең. Сондықтан, жалпы ағым (IT) ветке сопротивленияларының қатынасына қарай бөлінеді.

Ток бөлгіші үшін параллельдегі 2 сопротивления мен напряжение көзі

Мысал 2: Егер 10Ω және 20Ω сопротивлениялар параллельдегі напряжение көзімен 50 В-ге қосылса, параллель схемасындағы жалпы ағымды және әрбір сопротивления арқылы өтетін ағымды табыңыз.

Кез келгенде ток бөлгіш ережесін қолдану мүмкін

Төмендегі жағдайларда ток бөлгіш ережесін қолдану мүмкін:

Ток бөлгіш ережесі, егер бір не бірнеше схема элементтері напряжение немесе ағым көзімен параллельдегі болса, қолданылады.

Ағымды бөлу ережесін қолдану арқылы, жалпы схема ағымы мен теңдеу өзгерткіштері белгілі болғанда, әрбір тарманның ағымын анықтауға болады.
Егер екі өзгерткіш параллель схемада байланыстырылса, әрбір тарманның ағымы (IT) жалпы ағымдың бөлігі болады. Егер екі өзгерткіш деңгейі тең болса, онда ағым екі тармандың арасында тең бөлінеді.
Үш немесе одан көп өзгерткіштер параллель схемада байланыстырылғанда, теңдеу өзгерткіш (Req.) әрбір тармандың ағымын бөлу үшін қолданылады.

Бастыру: Electrical4u

Пікір: Оригиналге сәйкес, жақсы мақалаларды бөлісу қиын, егер автордық ұқықтарына қатынау болса, оны өшіру үшін хабарласыңыз.