Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:

poweric.ir poweric.ir
20 بازدید

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:
Let’s start with a parallel circuit consisting of three resistors and a single battery:

بیایید با یک مدار موازی متشکل از سه مقاومت و یک باتری واحد شروع کنیم:

 

The first principle to understand about parallel circuits is that

the voltage is equal across all components in the circuit.

This is because there are only two sets of electrically common points in a parallel circuit,

and voltage measured between sets of common points must always be the same at any given time.

Therefore, in the above circuit, the voltage across R1

is equal to the voltage across R2

which is equal to the voltage across R3

which is equal to the voltage across the battery.

This equality of voltages can be represented in another table for our starting values:

اولین اصل برای درک مدارهای موازی این است که ولتاژ در تمام اجزای مدار برابر است.

این امر به این دلیل است که در یک مدار موازی فقط دو مجموعه از نقاط مشترک الکتریکی وجود دارد

و ولتاژ بین مجموعه نقاط مشترک معمولاً باید در هر زمان معین یکسان باشد.

بنابراین ، در مدار بالا ، ولتاژ در طول R1 برابر است

با ولتاژ در سراسر R2 که برابر است

با ولتاژ در سراسر R3 که برابر است با ولتاژ در سراسر باتری.

این برابری ولتاژ می تواند در جدول دیگری برای مقادیر شروع ما نشان داده شود:

Just as in the case of series circuits, the same caveat for Ohm’s Law applies:

values for voltage, current,

and resistance must be in the same context in order for the calculations to work correctly.

However, in the above example circuit,

we can immediately apply Ohm’s Law to each resistor to find its current because we know

the voltage across each resistor (9 volts) and the resistance of each resistor:

 

درست همانطور که در مورد مدارهای سری است ، همان احتیاط برای قانون اهم اعمال می شود:

مقادیر ولتاژ ، جریان و مقاومت باید در یک زمینه باشند تا محاسبات به درستی کار کنند.

با این حال ، در مدار مثال بالا :

ما می توانیم فوراً قانون اهم را برای هر مقاومت اعمال کنیم تا جریان آن را پیدا کنیم

زیرا ولتاژ موجود در هر مقاومت (9 ولت) و مقاومت هر مقاومت را می شناسیم:

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:

At this point we still don’t know what the total current or total resistance for this parallel circuit is,

so we can’t apply Ohm’s Law to the rightmost (“Total”) column.

However, if we think carefully about what is happening it should become apparent

that the total current must equal the sum of all individual resistor (“branch”) currents:

 

در این مرحله ما هنوز نمی دانیم که مقاومت فعلی یا کل مقاومت برای این مدار موازی چیست ،

بنابراین نمی توانیم قانون اهم را در ستون راست (“کل”) اعمال کنیم.

با این حال ، اگر ما به دقت در مورد آنچه اتفاق می افتد فکر می کنیم باید آشکار شود

که جریان کلی باید برابر با کل جریانهای مقاومت فردی (“شاخه”) باشد:

As the total current exits the negative (-) battery terminal at point 8 and travels through the circuit

, some of the flow splits off at point 7 to go up through R1

, some more splits off at point 6 to go up through R2

, and the remainder goes up through R3.

Like a river branching into several smaller streams,

the combined flow rates of all streams must equal the flow rate of the whole river

. The same thing is encountered where the currents through R1, R2, and R3

join to flow back to the positive terminal of the battery (+) toward point 1

: the flow of electrons from point 2 to point 1 must equal the sum of

the (branch) currents through R1, R2, and R3.
This is the second principle of parallel circuits

: the total circuit current is equal to the sum of the individual branch currents.

Using this principle,

we can fill in the IT spot on our table with

the sum of IR1, IR2, and IR3:

 

از آنجا که کل جریان از باتری منفی (-) باتری در نقطه 8 عبور می کند

و از طریق مدار عبور می کند ،

برخی از جریان در نقطه 7 تقسیم می شوند تا از طریق R1 بالا بروند ،

برخی دیگر تقسیم می شوند در نقطه 6 برای عبور از R2 ،

و باقیمانده از طریق R3 بالا می رود.

مانند انشعاب رودخانه به چندین جریان کوچکتر ،

سرعت جریان ترکیبی همه رودخانه ها باید با سرعت جریان کل رودخانه برابر باشد.

همین مسئله در شرایطی اتفاق می افتد که جریانها از طریق R1 ، R2 و R3

برای بازگشت به انتهای مثبت باتری (+) به سمت نقطه 1 متصل می شوند:

جریان الکترون ها از نقطه 2 به نقطه 1 باید برابر باشد

با مقدار ( شاخه) جریان از طریق R1 ، R2 و R3.

این دومین اصل از مدارهای موازی است: کل جریان مدار برابر است با مجموع جریانهای شاخه جداگانه.

با استفاده از این اصل ،

می توانیم نقطه IT را در جدول خود با مجموع IR1 ، IR2 و IR3 پر کنیم:

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:

Finally, applying Ohm’s Law to the rightmost (“Total”) column

, we can calculate the total circuit resistance:

سرانجام ، با استفاده از قانون اهم در ستون راست (“کل”) می توان مقاومت کل مدار را محاسبه کرد:

Please note something very important here.

The total circuit resistance is only 625 Ω: less than any one of the individual resistors.

In the series circuit,

where the total resistance was the sum of the individual resistances,

the total was bound to be greater than any one of the resistors individually.

Here in the parallel circuit, however, the opposite is true:

we say that the individual resistances diminish rather than add to make the total.

This principle completes our triad of “rules” for parallel circuits,

just as series circuits were found to have three rules for voltage, current, and resistance.

Mathematically, the relationship between total resistance and individual resistances in a parallel circuit looks like this:

لطفاً نکته بسیار مهمی را در اینجا یاداشت کنید.

مقاومت كلی مدار تنها 625 Ω است: كمتر از هر یك از مقاومتهای فردی.

در مدار سری که در آن مقاومت کل جمع مقاومتهای فردی بود ،

تعداد کل باید از هر یک از مقاومتهای جداگانه بیشتر باشد.

در اینجا ، در مدار موازی ، برعکس صحیح است:

ما می گوییم که مقاومت های فردی به جای اضافه کردن ، باعث می شود که کل جمع شود.

این اصل مثلث “قوانین” ما را برای مدارهای موازی تکمیل می کند ،

دقیقاً همانطور که مشخص شد مدارهای سری دارای سه قانون برای ولتاژ ، جریان و مقاومت هستند.

از نظر ریاضی ، رابطه بین مقاومت كلی و مقاومتهای فردی در مدار موازی به این صورت است:

The same basic form of equation works for any number of resistors connected together in parallel,

just add as many 1/R terms on the denominator of

the fraction as needed to accommodate all parallel resistors in the circuit.
Just as with the series circuit,

we can use computer analysis to double-check our calculations.

First, of course, we have to describe our example circuit to the computer in terms it can understand.

I’ll start by re-drawing the circuit:

همان شکل اصلی معادله ,

برای هر تعداد مقاومت که به طور موازی به هم متصل هستند ، کار می کند ،

فقط کافی است عبارات 1 / R را بر روی مخرج کسری که لازم است

برای قرار دادن تمام مقاومت های موازی در مدار اضافه کنید.

دقیقاً مانند مدار سری ، می توانیم از آنالیز رایانه استفاده کنیم تا محاسبات خود را دو برابر کنیم.

اول ، البته ، ما باید مدار مثال خود را به رایانه ای توصیف کنیم که می تواند درک کند.

من با طراحی مجدد مدار شروع می کنم:

Once again we find that the original numbering scheme used to identify points in

the circuit will have to be altered for the benefit of SPICE.

In SPICE, all electrically common points must share identical node numbers.

This is how SPICE knows what’s connected to what, and how.

In a simple parallel circuit, all points are electrically common in one of two sets of points

. For our example circuit,

the wire connecting the tops of all the components will have one node number and

the wire connecting the bottoms of the components will have the other.

Staying true to the convention of including zero as a node number, I choose the numbers 0 and 1:

بار دیگر متوجه می شویم که:

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:

طرح شماره گذاری اصلی که برای شناسایی نقاط  استفاده می شود باید به سود SPICE تغییر یابد.

در SPICE ، تمام نقاط مشترک برق باید اعداد گره یکسان را به اشتراک بگذارند.

اینگونه است که SPICE می داند چه چیزی به چه چیزی مرتبط است و چگونه.

در این مدار ، تمام نقاط از نظر الکتریکی در یکی از دو مجموعه نقطه مشترک هستند.

سیم اتصال قسمتهای تمام اجزاء دارای یک شماره گره و سیم متصل کننده قسمت انتهایی قطعات خواهد بود.

با ثابت نگه داشتن عرف از جمله صفر به عنوان یک گره

، شماره های 0 و 1 را انتخاب می کنم:

An example like this makes the rationale of node numbers in SPICE fairly clear to understand.

By having all components share common sets of numbers,

the computer “knows” they’re all connected in parallel with each other.
In order to display branch currents in SPICE,

we need to insert zero-voltage sources in line (in series) with each resistor,

and then reference our current measurements to those sources.

For whatever reason,

the creators of the SPICE program made it so that current could only be calculated through a voltage source.

This is a somewhat annoying demand of the SPICE simulation program.

With each of these “dummy” voltage sources added,

some new node numbers must be created to connect them to their respective branch resistors:

مثالی از این دست ، دلیل منطقی بودن اعداد گره در SPICE را کاملاً واضح می داند.

با داشتن همه اجزاء مجموعه های مشترک اعداد را به اشتراک می گذارد

، کامپیوتر “می داند” که همه آنها به موازات یکدیگر متصل هستند.

برای نمایش جریانهای شاخه در SPICE ،

باید منابع ولتاژ صفر را به صورت خط (به صورت سری) با هر مقاومت وارد کنیم

و سپس اندازه گیری های فعلی خود را به آن منابع ارجاع دهیم.

به هر دلیلی ، سازندگان برنامه SPICE آنرا ساخته اند تا جریان فقط از طریق منبع ولتاژ محاسبه شود.

این یک تقاضا تا حدودی آزار دهنده برنامه شبیه سازی SPICE است.

با افزودن هر یک از این منابع ولتاژ “ساختگی” ،

باید تعدادی عدد گره جدید ایجاد شود تا بتواند آنها را به مقاومت شاخه مربوطه متصل کند:

The dummy voltage sources are all set at 0 volts so as

to have no impact on the operation of the circuit.

The circuit description file, or netlist, looks like this:

 

منابع ولتاژ ساختگی همه در 0 ولت تنظیم شده اند تا اثری از عملکرد مدار نباشد.

پرونده توضیحات مدار یا لیست پستی مانند این است:

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده:

v1 1 0

r1 2 0 10k

r2 3 0 2k

r3 4 0 1k

vr1 1 2 dc 0

vr2 1 3 dc 0

vr3 1 4 dc 0

.dc v1 9 9 1

.print dc v(2,0) v(3,0) v(4,0)

.print dc i(vr1) i(vr2) i(vr3)

.end: پایان

Running the computer analysis,

we get these results (I’ve annotated the printout with descriptive labels):

با انجام تجزیه و تحلیل رایانه ، این نتایج را می گیریم

(من چاپ را با برچسب های توصیفی یادداشت کردم).

 

v1            v(2)        v(3)        v(4)

9.000E+00     9.000E+00   9.000E+00   9.000E+00

battery       R1 voltage  R2 voltage  R3 voltage

voltage:   ولتاژ باتری R1 ولتاژ R2 ولتاژ R3

ولتاژ

 

v1            i(vr1)      i(vr2)      i(vr3)

9.000E+00     9.000E-04   4.500E-03   9.000E-03

battery       R1 current  R2 current  R3 current

voltage:  باتری R1 جریان R2 جریان فعلی R3

ولتاژ

These values do indeed match those calculated through Ohm’s Law earlier:

0.9 mA for IR1,

4.5 mA for IR2, and

9 mA for IR3.

Being connected in parallel, of course, all resistors have the same voltage dropped across them

(9 volts, same as the battery).
In summary,

a parallel circuit is defined as one where

all components are connected between the same set of electrically common points

. Another way of saying this is that all components are connected across each other’s terminals.

From this definition, three rules of parallel circuits follow: all components share the same voltage;

resistances diminish to equal a smaller, total resistance;

and branch currents add to equal a larger, total current.

Just as in the case of series circuits,

all of these rules find root in the definition of a parallel circuit

. If you understand that definition fully,

then the rules are nothing more than footnotes to the definition.

 

این مقادیر در واقع مطابق مقادیر قبلی توسط قانون اهم هستند:

0.9 میلی آمپر برای IR1

، 4.5 میلی آمپر برای IR2 و

9 میلی آمپر برای IR3. به طور موازی متصل می شوند.

البته ، همه مقاومت ها دارای ولتاژ یکسان در بین آنها هستند (9 ولت ، همان باتری).

به طور خلاصه ، یک مدار موازی به عنوان یکی تعریف می شود

که در آن کلیه مؤلفه ها بین همان مجموعه نقاط مشترک برق متصل هستند.

روش دیگر این گفته این است که تمام مؤلفه ها در ترمینال های یکدیگر متصل هستند.

از این تعریف ، سه قانون مدارهای موازی دنبال می شوند: همه مؤلفه ها دارای یک ولتاژ یکسان هستند.

مقاومت ها با مقاومت كمتری كاهش می یابند. و جریان شاخه به یک جریان بزرگتر و کل اضافه می کند.

دقیقاً مانند مدارهای سری ، همه این قوانین در تعریف مدار موازی ریشه پیدا می کنند.

اگر آن تعریف را کاملاً درک کنید ، آنگاه قوانین چیزی فراتر از پاورقی به تعریف نیستند.

 

  • REVIEW:
  • Components in a parallel circuit share the same voltage: ETotal = E1 = E2 = . . . En
  • Total resistance in a parallel circuit is less than any of the individual resistances:
  • RTotal = 1 / (1/R1 + 1/R2 + . . . 1/Rn)
  • Total current in a parallel circuit is equal to the sum of the individual branch currents:
  • ITotal = I1 + I2 + . . . In.

مرور:

اجزای موجود در یک مدار موازی دارای یکسان ولتاژ هستند: ETotal = E1 = E2 =. . .

مقاومت كلی در مدار موازی كمتر از مقاومتهای فردی است: RTotal = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 +.. 1 / Rn)

کل جریان در یک مدار موازی برابر است با مجموع جریانهای شاخه جداگانه: ITotal = I1 + I2 +. . .

 

Simple Parallel Circuit:مدار موازی ساده.

دسته بندی تعمیرات سخت افزار دوره های آموزشی
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code

100+ محصولات
8+ سفارشات تکمیل شده
7+ کاربران
106+ مطالب وبلاگ

پرداخت آنلاین

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه از آخرین پیشنهادها و تخفیف های ما زودتر از بقیه با خبر شوید!

نمادهای ما

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت