Просмотр кода страницы Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Ёмкость/Параллельные резистивно-ёмкостные цепи

{{Блок/Панель навигации1
|заголовок=Реактанс и импеданс – Ёмкость
|назад=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Ёмкость/Последовательные резистивно-ёмкостные цепи
|вперед=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Ёмкость/Особенности конденсаторов
}}
{{Панель управления/Электроника}}
{{Перевод от valemak}}
{{Myagkij-редактор}}

=Параллельные резистивно-ёмкостные цепи<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-4/parallel-resistor-capacitor-circuits/ www.allaboutcircuits.com - Parallel Resistor-Capacitor Circuits ]</ref>=

Снова возьмём эти [[компоненты]] ([[резистор]] и [[конденсатор]]) с теми же значениями, что были в последовательной схеме из прошлой лекции. Но на этот раз подключим их параллельно и посмотрим, что получится:

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-1.jpg|frame|center|'''Рис. 1.''' Параллельная RC-цепь. Характеристики для резистора и конденсатора – как и в прошлый раз, но соединение теперь не последовательное, а параллельное.|alt=Рис. 1. Параллельная RC-цепь. Характеристики для резистора и конденсатора – как и в прошлый раз, но соединение теперь не последовательное, а параллельное.]]

== Параллельное соединение резистора и конденсатора ==

Поскольку [[источник питания]] имеет ту же частоту, что и в последовательной схеме из прошлого урока, а [[резистор]] и [[конденсатор]] имеют те же значения сопротивления и ёмкости, соответственно, эти [[компоненты]] также должны иметь предыдущие значения для [[импеданс]]а. Так что, начальные значения можно взять старые:

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-2.jpg|frame|center|'''Рис. 2.''' Заполняем таблицу начальными значениями, они такие же, как и в прошлый раз.|alt=Рис. 2. Заполняем таблицу начальными значениями, они такие же, как и в прошлый раз.]]

Поскольку теперь это параллельная схема, то напряжение будет одинаковым для всех элементов, так что значение для общего напряжения (10 В ∠ 0 °) можно размножить на все столбцы:

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-3.jpg|frame|center|'''Рис. 3.''' В параллельной цепи напряжение на каждом элементе такое же, как и напряжение на источнике питания.|alt=Рис. 3. В параллельной цепи напряжение на каждом элементе такое же, как и напряжение на источнике питания.]]

== Рассчитываем силу тока по закону Ома ==

Теперь мы можем применить [[закон Ома]] (I = E/Z) по вертикали к двум первым столбцам таблицы, рассчитав силу тока, зная сопротивление и напряжение для [[резистор]]а и [[конденсатор]]а:

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-4.jpg|frame|center|'''Рис. 4.''' Для резистора и конденсатора считаем силу тока по закону Ома.|alt=Рис. 4. Для резистора и конденсатора считаем силу тока по закону Ома.]]

Как и в цепи постоянного тока, ветвящиеся токи в параллельной цепи переменного тока складываются в общий ток ([[правило Кирхгофа для силы тока]]): 

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-5.jpg|frame|center|'''Рис. 5.''' Сначала получаем общую силу тока, а затем общее сопротивление.|alt=Рис. 5. Сначала получаем общую силу тока, а затем общее сопротивление.]]

{{ads2}}

Наконец, общий [[импеданс]] можно рассчитать с помощью [[закона Ома]] (Z = E/I), используя значения E и I в столбце «Всего». Как уже проходили в главе об индуктивности переменного тока, параллельный [[импеданс]] также можно рассчитать с помощью обратной формулы, идентичной той, которая используется при вычислении параллельных обычных сопротивлений.

Следует отметить, что данное правило для параллельного импеданса остаётся неизменным, независимо от типа [[импеданс]]ов, подключённых параллельно.

Другими словами, не имеет значения, рассчитываем ли мы схему, состоящую из параллельных [[резистор]]ов, параллельных катушек индуктивности, параллельных [[конденсатор]]ов или какой-либо комбинации всех этих разновидностей элементов: для импедансов (Z) все термины являются универсальными и могут аналогично применяться в той же формуле.

Так что формула для параллельного импеданса должна быть вам хорошо знакома:

[[File:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи202106124-6.jpg|frame|center|'''Рис. 6.''' Формула для определения параллельного импеданса из частных импедансов.|alt=Рис. 6. Формула для определения параллельного импеданса из частных импедансов.]]

Единственный недостаток этого уравнения – придётся изрядно потрудиться, особенно если считать без [[калькулятор]]а, умеющего работать с [[комплексными числами]]. Независимо от того, как мы рассчитываем полное сопротивление для нашей параллельной цепи (хоть по [[закону Ома]] хоть с помощью обратной формулы), результат будет один и тот же.

== Итог ==

* С [[импеданс]]ом (Z) можно совершать те же операции, что и с сопротивлением (R) при анализе параллельной цепи: общий [[импеданс]] меньше, чем любой частный параллельный [[импеданс]], чтобы найти общий [[импеданс]], можно использовать стандартную обратную формулу. Только обязательно выполняйте все вычисления в комплексной (не скалярной) форме записи! Z<sub>Всего</sub> = 1/ (1/Z<sub>1</sub> + 1/Z<sub>2</sub> + … + 1/Z<sub>n</sub>).
* [[Закон Ома]] для цепей переменного тока: E = IZ; I = E/Z; Z = E/I.
* Когда в параллельной цепи есть и [[резистор]]ы и [[конденсатор]]ы (так же, как в последовательной цепи, где есть оба типа элемента), общий импеданс будет иметь фазовый угол где-то между 0° и -90°. Ток в цепи будет иметь фазовый угол от 0° до +90°.
* Параллельные цепи переменного тока обладают теми же фундаментальными свойствами, что и параллельные цепи постоянного тока: напряжение одинаково по всей цепи; чтобы найти общий ток нужно сложить токи в ответвлениях, а общий [[импеданс]] меньше любого частного импеданса и рассчитывается по обратной формуле.

=См.также=



=Внешние ссылки=

<references />

{{Навигационная таблица/Портал/Электроника}}

[[Категория:Электроника]]
[[Категория:Теория]]
[[Категория:Теория по электронике]]
[[Категория:Переменный ток]]
[[Категория:Реактанс и импеданс – Ёмкость]]
[[Категория:Параллельные резистивно-ёмкостные цепи]]
[[Категория:Ёмкость]]
[[Категория:Реактанс]]
[[Категория:Импеданс]]
{{Блок/Панель навигации1
|заголовок=Реактанс и импеданс – Ёмкость
|назад=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Ёмкость/Последовательные резистивно-ёмкостные цепи
|вперед=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Ёмкость/Особенности конденсаторов
}}