I praksis er det ikke uvanlig å finne problemet med å finne motstanden til ledere og motstander for ulike koblingsmetoder. Artikkelen diskuterer hvordan motstand beregnes når ledere kobles parallelt og noen andre tekniske problemer.
ledermotstand
Alle ledere har evnen til å forhindre flyt av elektrisk strøm, det kalles vanligvis elektrisk motstand R, den måles i ohm. Dette er den grunnleggende egenskapen til ledende materialer.
Resistivitet brukes til å utføre elektriske beregninger - ρ Ohm·m/mm2. Alle metaller er gode ledere, kobber og aluminium er mest brukt, og jern brukes mye sjeldnere. Den beste lederen er sølv, den brukes i den elektriske og elektroniske industrien. Høymotstandslegeringer er mye brukt.
Ved beregning av motstand brukes formelen kjent fra skolens fysikkkurs:
R=ρ · l/S, S – snittareal; l – lengde.
Hvis vi tar to ledere, så deres motstand klparallellkobling vil bli mindre på grunn av økningen i det totale tverrsnittet.
Strømtetthet og lederoppvarming
For praktiske beregninger av lederes driftsmoduser brukes konseptet strømtetthet - δ A/mm2, det beregnes med formelen:
δ=I/S, I – gjeldende, S – seksjon.
Strøm, som går gjennom lederen, varmer den opp. Jo større δ, jo mer varmes lederen opp. For ledninger og kabler er det utviklet normer for tillatt tetthet, som er gitt i PUE (Regler for konstruksjon av elektriske installasjoner). For ledere av varmeenheter er det gjeldende tetthetsstandarder.
Hvis tettheten δ er høyere enn den tillatte, kan lederen bli ødelagt, for eksempel når kabelen overopphetes, blir isolasjonen ødelagt.
Reglene regulerer beregning av ledere for oppvarming.
Metoder for å koble ledere
Enhver leder er mye mer praktisk å avbilde på diagrammene som en elektrisk motstand R, da er de enkle å lese og analysere. Det er bare tre måter å koble motstander på. Den første måten er den enkleste - seriell tilkobling.
Bildet viser at impedansen er: R=R1 + R2 + R3.
Den andre måten er mer komplisert - parallellkobling. Beregningen av motstand i parallellkobling utføres i trinn. Den totale ledningsevnen G=1/R beregnes, og deretter totalenmotstand R=1/G.
Du kan gjøre det annerledes, beregn først den totale motstanden når motstandene R1 og R2 er koblet parallelt, gjenta deretter operasjonen og finn R.
Den tredje tilkoblingsmetoden er den mest komplekse - en blandet tilkobling, det vil si at alle de vurderte alternativene er tilstede. Diagrammet er vist på bildet.
For å beregne denne kretsen, bør den forenkles, for å gjøre dette, bytt ut motstandene R2 og R3 med en R2, 3. Det viser seg en enkel krets.
Nå kan du beregne motstanden i parallellkobling, hvis formel er:
R2, 3, 4=R2, 3 R4/(R2, 3 + R4).
Kretsen blir enda enklere, den inneholder fortsatt seriekoblede motstander. I mer komplekse situasjoner brukes samme konverteringsmetode.
Typer dirigenter
I elektronikk, i produksjon av trykte kretskort, er ledere tynne strimler av kobberfolie. På grunn av deres korte lengde er motstanden deres ubetydelig, og i mange tilfeller kan den neglisjeres. For disse lederne avtar motstanden i parallellkobling på grunn av økningen i tverrsnitt.
En stor seksjon av ledere er representert av viklingsledninger. De er tilgjengelige i forskjellige diametre - fra 0,02 til 5,6 mm. For kraftige transformatorer og elektriske motorer produseres rektangulære kobberstenger.seksjoner. Noen ganger, under reparasjoner, erstattes en ledning med stor diameter med flere mindre som er koblet parallelt.
En spesiell seksjon av ledere er ledninger og kabler, industrien tilbyr det bredeste utvalget av kvaliteter for en rekke behov. Ofte må man bytte ut én kabel med flere, mindre seksjoner. Årsakene til dette er svært forskjellige, for eksempel er en kabel med tverrsnitt 240 mm2 svært vanskelig å legge langs en trasé med skarpe svinger. Den er erstattet med 2x120mm2, og problemet løst.
Beregning av ledninger for oppvarming
Lederen varmes opp av den flytende strømmen, hvis temperaturen overstiger tillatt verdi, ødelegges isolasjonen. PUE sørger for beregning av ledere for oppvarming, de første dataene for det er strømstyrken og miljøforholdene der lederen er lagt. I henhold til disse dataene er anbef alt ledertverrsnitt (ledning eller kabel) valgt fra tabellene i PUE.
I praksis er det situasjoner hvor belastningen på eksisterende kabel har økt kraftig. Det er to utveier - å erstatte kabelen med en annen, det kan være dyrt, eller å legge en annen parallelt med den for å avlaste hovedkabelen. I dette tilfellet reduseres motstanden til lederen når den er koblet parallelt, og dermed reduseres varmeutviklingen.
For å velge tverrsnittet til den andre kabelen riktig, bruk tabellene til PUE, det er viktig å ikke gjøre en feil med definisjonen av driftsstrømmen. I denne situasjonen vil kjølingen av kablene være enda bedre enn den ene. Det anbefales å beregnemotstand når to kabler kobles parallelt for mer nøyaktig å bestemme deres varmeavledning.
Beregning av ledere for spenningstap
Når forbrukeren Rn befinner seg i stor avstand L fra energikilden U1, oppstår det et ganske stort spenningsfall på linjeledningene. Forbrukeren Rn mottar spenning U2 mye lavere enn den opprinnelige U1. I praksis fungerer forskjellig elektrisk utstyr koblet til ledningen parallelt som en last.
For å løse problemet beregnes motstanden når alt utstyr er parallellkoblet, slik at lastmotstanden Rn blir funnet. Deretter bestemmer du motstanden til linjeledningene.
Rl=ρ 2L/S,
Her er S delen av linjeledningen, mm2.
Deretter bestemmes linjestrømmen: I=U1/(Rl + Rn). Når du kjenner strømmen, bestemmer du spenningsfallet på ledningene til linjen: U=I Rl. Det er mer praktisk å finne det som en prosentandel av U1.
U%=(I Rl/U1) 100%
Anbef alt verdi på U % – ikke mer enn 15 %. Beregningene ovenfor gjelder for alle typer strøm.
