Comment calculer la chute de tension sur une résistance dans un circuit parallèle

Contenu

• TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
• Chute de tension dans le circuit en série
• Circuits Parallèles vs. Séries
• Circuits parallèles

••• Syed Hussain Ather

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Dans le schéma de circuit parallèle ci-dessus, la chute de tension peut être trouvée en faisant la somme des résistances de chaque résistance et en déterminant quelle tension résulte du courant dans cette configuration. Ces exemples de circuits parallèles illustrent les concepts de courant et de tension dans différentes branches.

Dans le schéma de circuit parallèle, le Tension La chute sur une résistance dans un circuit parallèle est identique sur toutes les résistances de chaque branche du circuit parallèle. La tension, exprimée en volts, mesure la force électromotrice ou la différence de potentiel qui alimente le circuit.

Lorsque vous avez un circuit avec une quantité connue de courant, le flux de charge électrique, vous pouvez calculer la chute de tension dans les schémas de circuit en parallèle comme suit:

Cette méthode de résolution d'équations fonctionne parce que le courant entrant dans un point quelconque d'un circuit parallèle doit être égal au courant sortant. Cela est dû à Loi actuelle de Kirchhoff, qui indique "la somme algébrique des courants dans un réseau de conducteurs se rencontrant en un point est égale à zéro". Un calculateur de circuit parallèle utiliserait cette loi dans les branches d’un circuit parallèle.

Si nous comparons le courant entrant dans les trois branches du circuit parallèle, il devrait être égal au courant total sortant des branches. Comme la chute de tension reste constante sur chaque résistance en parallèle, vous pouvez résumer la résistance de chaque résistance pour obtenir la résistance totale et déterminer la tension à partir de cette valeur. Les exemples de circuit en parallèle le montrent.

Chute de tension dans le circuit en série

••• Syed Hussain Ather

Dans un circuit en série, par contre, vous pouvez calculer la chute de tension à travers chaque résistance en sachant que, dans un circuit en série, le courant est constant. Cela signifie que la chute de tension diffère d'une résistance à l'autre et dépend de la résistance conformément à la loi d'Ohm V = IR. Dans l'exemple ci-dessus, la chute de tension sur chaque résistance est la suivante:

V₁ = R₁ x I = 3 Ω x 3 A = 9 V

V₂ = R2 x I = 10 Ω x 3 A = 30 V

V3 = __ R₃ x I = 5 Ω x 3 A = 15 V

La somme de chaque chute de tension doit être égale à la tension de la batterie dans le circuit en série. Cela signifie que notre batterie a une tension de 54 V.

Cette méthode de résolution des équations fonctionne car les chutes de tension entrant dans toutes les résistances disposées en série doivent correspondre à la tension totale du circuit en série. Cela est dû à Loi de tension de Kirchhoff, qui indique "la somme dirigée des différences de potentiel (tensions) autour de toute boucle fermée est égale à zéro". Cela signifie que, en tout point du circuit en série fermé, la chute de tension sur chaque résistance doit correspondre à la tension totale du circuit. Le courant étant constant dans un circuit en série, les chutes de tension doivent différer selon les résistances.

Circuits Parallèles vs. Séries

Dans un circuit parallèle, tous les composants du circuit sont connectés entre les mêmes points du circuit. Cela leur donne leur structure de branchement dans laquelle le courant se divise entre chaque branche, mais la chute de tension sur chaque branche reste la même. La somme de chaque résistance donne une résistance totale basée sur l'inverse de chaque résistance (1 / R_total = 1 / R₁ + 1 / R₂ ... pour chaque résistance).

En revanche, dans un circuit en série, le courant ne circule que par un seul chemin. Cela signifie que le courant reste constant et que les chutes de tension diffèrent d'une résistance à l'autre. La somme de chaque résistance donne une résistance totale lorsqu’elle est résumée linéairement (R_total = R₁ + R₂ ... pour chaque résistance).

Circuits parallèles

Vous pouvez utiliser les deux lois de Kirchhoff pour n’importe quel point ou boucle d’un circuit et les appliquer pour déterminer la tension et le courant. Les lois de Kirchhoff vous donnent une méthode pour déterminer le courant et la tension dans des situations où la nature du circuit en série et en parallèle peut ne pas être aussi simple.

En règle générale, pour les circuits comportant des composants en série et en parallèle, vous pouvez traiter des parties individuelles du circuit en série ou en parallèle et les combiner en conséquence.

Ces circuits compliqués série-parallèle peuvent être résolus de plusieurs manières. Traiter des parties d’elles en parallèle ou en série est une méthode. L'utilisation des lois de Kirchhoff pour déterminer des solutions généralisées utilisant un système d'équations est une autre méthode. Un calculateur de circuit série-parallèle prendrait en compte la nature différente des circuits.

••• Syed Hussain Ather

Dans l'exemple ci-dessus, le point de départ actuel A doit être égal au point de départ actuel A. Cela signifie que vous pouvez écrire:

(1) je₁ = Je₂ + Je₃ ou je₁ - JE₂ - JE₃ = 0

Si vous traitez la boucle supérieure comme un circuit en série fermée et que vous traitez la chute de tension sur chaque résistance à l'aide de la loi d'Ohm avec la résistance correspondante, vous pouvez écrire:

(2) V₁ - R₁je₁ - R₂je₂ = 0

et, en faisant de même pour la boucle inférieure, vous pouvez traiter chaque chute de tension dans la direction du courant en fonction du courant et de la résistance à écrire:

(3) V₁ + V__₂ + R₃je₃ - R₂je₂ = 0

Cela vous donne trois équations qui peuvent être résolues de différentes manières. Vous pouvez réécrire chacune des équations (1) - (3) de manière à ce que la tension soit d'un côté et que le courant et la résistance soient de l'autre. De cette façon, vous pouvez traiter les trois équations comme dépendant de trois variables I₁, JE₂ et moi₃, avec coefficients de combinaisons de R₁, R₂ et R₃.

(1) je₁ + - je₂+ - JE₃ = 0

(2) R₁je₁ + R₂je₂ + 0 x I₃ = V₁

(3) 0 x I₁ + R₂je₂ - R₃je₃ = V₁ + V₂

Ces trois équations montrent comment la tension en chaque point du circuit dépend du courant et de la résistance. Si vous vous souvenez des lois de Kirchhoff, vous pouvez créer ces solutions généralisées aux problèmes de circuit et utiliser la notation matricielle pour les résoudre. De cette façon, vous pouvez entrer des valeurs pour deux quantités (parmi tension, courant, résistance) à résoudre pour la troisième.