Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Индуктивность/Параллельные резистивно-индуктивные цепи: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
Строка 14: | Строка 14: | ||
[[File:Параллельная RL-цепь_1_09062021_1001.jpg|frame|center|'''Рис. 1.''' Параллельная RL-цепь.|alt=Рис. 1. Параллельная RL-цепь.]] | [[File:Параллельная RL-цепь_1_09062021_1001.jpg|frame|center|'''Рис. 1.''' Параллельная RL-цепь.|alt=Рис. 1. Параллельная RL-цепь.]] | ||
Поскольку источник питания имеет ту же частоту, что и в примере с последовательной схемой, а резистор и катушка индуктивности имеют те же значения сопротивления и индуктивности что и в прошлый раз, у них также будут те же самые значения | Поскольку [[источник питания]] имеет ту же частоту, что и в примере с последовательной схемой, а [[резистор]] и [[катушка индуктивности]] имеют те же значения сопротивления и индуктивности что и в прошлый раз, у них также будут те же самые значения [[импеданс]]а. Так что, начальное заполнение нашей таблицы такое же, как и тогда: | ||
[[File:Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 2.''' Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции.|alt=Рис. 2. Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции.]] | [[File:Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 2.''' Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции.|alt=Рис. 2. Начальные значения в таблице такие же, как и в прошлой лекции.]] | ||
Строка 22: | Строка 22: | ||
[[File:В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов_3_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 3.''' В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов, как равные общему напряжению.|alt=Рис. 3. В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов, как равные общему напряжению.]] | [[File:В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов_3_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 3.''' В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов, как равные общему напряжению.|alt=Рис. 3. В таблице анализа импеданса указываем напряжения для элементов, как равные общему напряжению.]] | ||
Теперь мы можем применить закон Ома (I = E/Z) по вертикали к двум столбцам таблицы, рассчитав силу тока, проходящего через резистор и силу тока, проходящего через катушку индуктивности: | Теперь мы можем применить [[закон Ома]] ('''I = E/Z''') по вертикали к двум столбцам таблицы, рассчитав силу тока, проходящего через [[резистор]] и силу тока, проходящего через [[катушку индуктивности]]: | ||
[[File:По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока_4_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 4.''' По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока.|alt=Рис. 4. По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока.]] | [[File:По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока_4_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 4.''' По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока.|alt=Рис. 4. По закону Ома для резистора и катушки индуктивности находим силу тока.]] | ||
Как и с цепью постоянного тока, мы снова можем обратиться за помощью к правилам Кирхгофа. Так как это параллельная цепь, нам понадобится правило Кирхгофа для силы тока (для последовательной цепи использовали правило Кирхгофа для напряжения). | Как и с цепью постоянного тока, мы снова можем обратиться за помощью к [[правилам Кирхгофа]]. Так как это параллельная цепь, нам понадобится правило Кирхгофа для силы тока (для последовательной цепи использовали правило Кирхгофа для напряжения). | ||
[[File:Зная частные токи, находим общий ток_5_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 5.''' Зная частные токи, находим общий ток.|alt=Рис. 5. Зная частные токи, находим общий ток.]] | [[File:Зная частные токи, находим общий ток_5_09062021_1002.jpg|frame|center|'''Рис. 5.''' Зная частные токи, находим общий ток.|alt=Рис. 5. Зная частные токи, находим общий ток.]] | ||
И наконец, общий импеданс рассчитаем с помощью закона Ома (Z = E/I) по вертикали в столбце «Всего». К сведению, параллельный импеданс также можно рассчитать и другим способом: используя обратную формулу, идентичную той, которая используется при вычислении параллельных сопротивлений. | И наконец, общий импеданс рассчитаем с помощью [[закона Ома]] ('''Z = E/I''') по вертикали в столбце '''«Всего»'''. К сведению, параллельный [[импеданс]] также можно рассчитать и другим способом: используя обратную формулу, идентичную той, которая используется при вычислении параллельных сопротивлений. | ||
[[File:Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи_6_09062021_1003.jpg|frame|center|'''Рис. 6.''' Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи.|alt=Рис. 6. Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи.]] | [[File:Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи_6_09062021_1003.jpg|frame|center|'''Рис. 6.''' Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи.|alt=Рис. 6. Формула для расчёта общего сопротивления в параллельной цепи.]] | ||
Строка 36: | Строка 36: | ||
{{ads2}} | {{ads2}} | ||
Правда, с этой формулы будет небольшая проблемка: придётся много-много раз нажимать кнопки на | Правда, с этой формулы будет небольшая проблемка: придётся много-много раз нажимать кнопки на [[калькулятор]]е. | ||
А если вы полны решимости использовать эту формулу «вручную», то будьте готовы к очень большому объёму работы! Как и в случае с цепями постоянного тока, у нас зачастую есть несколько альтернативных вариантов расчёта табличных величин, и в этом плане данный пример ничем не отличается. | А если вы полны решимости использовать эту формулу «вручную», то будьте готовы к очень большому объёму работы! Как и в случае с цепями постоянного тока, у нас зачастую есть несколько альтернативных вариантов расчёта табличных величин, и в этом плане данный пример ничем не отличается. | ||
Независимо от того, каким способом вы рассчитаете полное сопротивление (по закону Ома или с помощью обратной формулы), ответ будет один и тот же: | Независимо от того, каким способом вы рассчитаете полное сопротивление (по [[закону Ома]] или с помощью обратной формулы), ответ будет один и тот же: | ||
[[File:Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса_7_09062021_1003.jpg|frame|center|'''Рис. 7.''' Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса.|alt=Рис. 7. Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса.]] | [[File:Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса_7_09062021_1003.jpg|frame|center|'''Рис. 7.''' Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса.|alt=Рис. 7. Завершаем расчёт таблицы для анализа импеданса.]] | ||
Строка 46: | Строка 46: | ||
== Итог == | == Итог == | ||
* К | * К [[импеданс]]у ('''Z''') применимы те же приёмы, которые используются при работе с сопротивлением ('''R''') при анализе последовательной цепи. При использовании обратной формулы общий [[импеданс]] получится меньше любого частного импеданса. Только обязательно выполняйте все вычисления в комплексной (не скалярной) форме! '''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. | * [[Закон Ома]] для цепей переменного тока: '''E = IZ; I = E/Z; Z = E/I'''. | ||
* Когда в параллельной цепи есть и | * Когда в параллельной цепи есть и [[резистор]]ы, и [[катушки индуктивности]], общий [[импеданс]] будет иметь фазовый угол где-то между 0° и +90°. Ток в цепи будет иметь фазовый угол в пределах от 0° до -90°. В общем, то же самое, что и в последовательной цепи. | ||
* Параллельные цепи переменного тока обладают теми же фундаментальными свойствами, что и параллельные цепи постоянного тока: напряжение равномерно по всей цепи, токи в ветвях складываются, чтобы сформировать общий ток, а общий импеданс, найденный по обратной формуле, меньше чем импеданс любого параллельного компонента. | * Параллельные цепи переменного тока обладают теми же фундаментальными свойствами, что и параллельные цепи постоянного тока: напряжение равномерно по всей цепи, токи в ветвях складываются, чтобы сформировать общий ток, а общий [[импеданс]], найденный по обратной формуле, меньше чем импеданс любого параллельного компонента. | ||
=См.также= | =См.также= | ||
Строка 66: | Строка 66: | ||
|вперед=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Индуктивность/Особенности катушек индуктивности | |вперед=Электроника:Переменный ток/Реактанс и импеданс – Индуктивность/Особенности катушек индуктивности | ||
}} | }} | ||
[[Категория:Теория]] | |||
[[Категория:Теория по электронике]] | |||
[[Категория:Переменный ток]] | |||
[[Категория:Реактанс и импеданс – Индуктивность]] | |||
[[Категория:Параллельные резистивно-индуктивные цепи]] |
Версия от 22:09, 11 июля 2022
Параллельные резистивно-индуктивные цепи[1]
Давайте возьмём те же компоненты нашей последовательной схемы из прошлой лекции и подключим их параллельно:
Поскольку источник питания имеет ту же частоту, что и в примере с последовательной схемой, а резистор и катушка индуктивности имеют те же значения сопротивления и индуктивности что и в прошлый раз, у них также будут те же самые значения импеданса. Так что, начальное заполнение нашей таблицы такое же, как и тогда:
Только теперь в нашей методике анализа цепи будем использовать правила для параллельных цепей вместо правил для последовательных цепей. Ну а в целом, табличный метод применяем аналогично. Мы знаем, что напряжение распределяется равномерно между всеми компонентами в параллельной цепи, поэтому можно размножить значение для полного напряжения («10 вольт 0°») на все столбцы:
Теперь мы можем применить закон Ома (I = E/Z) по вертикали к двум столбцам таблицы, рассчитав силу тока, проходящего через резистор и силу тока, проходящего через катушку индуктивности:
Как и с цепью постоянного тока, мы снова можем обратиться за помощью к правилам Кирхгофа. Так как это параллельная цепь, нам понадобится правило Кирхгофа для силы тока (для последовательной цепи использовали правило Кирхгофа для напряжения).
И наконец, общий импеданс рассчитаем с помощью закона Ома (Z = E/I) по вертикали в столбце «Всего». К сведению, параллельный импеданс также можно рассчитать и другим способом: используя обратную формулу, идентичную той, которая используется при вычислении параллельных сопротивлений.
Правда, с этой формулы будет небольшая проблемка: придётся много-много раз нажимать кнопки на калькуляторе.
А если вы полны решимости использовать эту формулу «вручную», то будьте готовы к очень большому объёму работы! Как и в случае с цепями постоянного тока, у нас зачастую есть несколько альтернативных вариантов расчёта табличных величин, и в этом плане данный пример ничем не отличается.
Независимо от того, каким способом вы рассчитаете полное сопротивление (по закону Ома или с помощью обратной формулы), ответ будет один и тот же:
Итог
- К импедансу (Z) применимы те же приёмы, которые используются при работе с сопротивлением (R) при анализе последовательной цепи. При использовании обратной формулы общий импеданс получится меньше любого частного импеданса. Только обязательно выполняйте все вычисления в комплексной (не скалярной) форме! ZВсего = 1/(1/Z1 + 1/Z2 + … + 1/Zn).
- Закон Ома для цепей переменного тока: E = IZ; I = E/Z; Z = E/I.
- Когда в параллельной цепи есть и резисторы, и катушки индуктивности, общий импеданс будет иметь фазовый угол где-то между 0° и +90°. Ток в цепи будет иметь фазовый угол в пределах от 0° до -90°. В общем, то же самое, что и в последовательной цепи.
- Параллельные цепи переменного тока обладают теми же фундаментальными свойствами, что и параллельные цепи постоянного тока: напряжение равномерно по всей цепи, токи в ветвях складываются, чтобы сформировать общий ток, а общий импеданс, найденный по обратной формуле, меньше чем импеданс любого параллельного компонента.
См.также
Внешние ссылки
- Страницы, на которых используется шаблон "Блок/Панель навигации1"
- Электроника
- Перевод:valemak
- Перевод от valemak
- Перевёл valemak
- Проверка:myagkij
- Оформление:myagkij
- Редактирование:myagkij
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Теория
- Теория по электронике
- Переменный ток
- Реактанс и импеданс – Индуктивность
- Параллельные резистивно-индуктивные цепи