3. Circuite paralel simple

  • Într-un circuit paralel, căderea de tensiune pe fiecare component este aceeaşi: ETotal = E1 = E2 = . . . En
  • Într-un circuit paralel, curentul total este egal cu suma curenţilor individuali prin fiecare ramură: ITotal = I1 + I2 + . . . In.
  • Într-un circuit paralel, rezistenţa totală este mai mică decât rezistenţele oricărui rezistor luat în parte: RTotal = 1 / (1/R1 + 1/R2 + . . . 1/Rn)

Căderea de tensiune într-un circuit paralel

Să considerăm un circuit paralel format din trei rezistori şi o singură baterie:

circuit paralel

Primul principiu pe care trebuie să-l înţelegem despre circuitele paralele este legat de faptul că într-un circuit parale, tensiunea este egală la bornele tuturor componentelor. Acest lucru se datorează existenţei a unui număr de numai două seturi de puncte comune din punct de vedere electric într-un circuit paralel, iar tensiunea măsurată între seturi de puncte comune trebuie să fie tot timpul aceeaşi. Prin urmare, în circuitul de mai sus, tensiunea la bornele rezistorului R1 este egală cu tensiunea la bornele rezistorului R2, egală cu tensiunea (căderea de tensiune) la bornele rezistorului R3 şi de asemenea egală cu tensiunea (electromotoare) la bornele bateriei.

formule

Ca şi în cazul circuitelor serie, dacă dorim aplicarea legii lui Ohm, valorile tensiunii, curentului şi ale rezistenţei trebuie să fie în acelaşi context (total sau individual) pentru a obţine rezultate reale prin aplicarea formulelor. Totuşi, în circuitul de mai sus, putem aplica de la început legea lui Ohm fiecărui rezistor în parte, pentru că se cunoaşte tensiunea la bornele fiecărui rezistor (9 volţi) precum şi rezistenţa fiecărui rezistor.

Curentul total într-un circuit paralel

circuit paralel

Până în acest moment, nu cunoaştem valoarea totală a curentului, sau rezistenţa totală a acestui circuit paralel, astfel că nu putem aplica legea lui Ohm pentru a afla valoarea totală a curentului prin circuit (între punctele 1 şi 8 de exemplu). Totuşi, putem observa că valoarea totală a curentului prin circuit trebuie să fie egală cu suma valorilor curenţilor prin fiecare ramură (fiecare rezistor în parte).

It = IR1 + IR2 + IR3
It = 0.9 mA + 4.5 mA + 9 mA
It = 14.4 mA

Pe măsură ce curentul iese prin terminalul negativ (-) al bateriei la punctul 8 şi se deplasează prin circuit, o parte din această cantitate se împarte în două la punctul 7, o parte mergând spre R1. La punctul 6 o parte din cantitate se va îndrepta spre R2, iar ceea ce mai rămâne va curge spre R3. Acelaşi lucru se întâmplă pe partea cealaltă , la punctele 4, 3 şi 2, numai că de această dată curenţii se vor aduna şi vor curge împreună spre terminalul pozitiv al bateriei (+), la punctul 1. Cantitatea de electroni (curentul) ce se deplasează din punctul 2 spre punctul 1 trebuie să fie egală cu suma curenţilor din ramurile ce conţin rezistorii R1, R2 şi R3.

Acesta este al doilea principiu al circuitelor paralele: valoarea totală a curentului prin circuit este egală cu suma curenţilor de pe fiecare ramură în parte.

Rezistenţa totală într-un circuit paralel

Şi, în sfârşit, aplicând legea lui Ohm pe întreg circuitul, putem calcula valoarea totală a rezistenţei prezentă în circuit:

Rtotal = Etotal / Itotal = 9 V / 14,4 mA = 625 Ω

Trebuie să observăm un lucru foarte important în acest caz. Valoarea rezistenţei totale este de numai 625 Ω: mai puţin decât valoarea oricărei rezistenţe luate separat. În cazul circuitelor serie, unde rezistenţa totală este egală cu suma tuturor rezistenţelor individuale, suma totală a fost mai mare decât valoarea oricărei rezistenţe luate separat. În cadrul circuitelor paralel, este exact invers. Acesta este al treilea principiu al circuitelor electrice paralel, iar matematic, această relaţie între rezistenţa totală şi rezistenţele individuale din circuit poate fi exprimată astfel:

rezistenţa totală într-un circuit paralel