Explication détaillée de la formule du shuntage résistif dans les circuits parallèles

Heure de sortie : 2025-05-02Éditeur : administrateurVolume de lecture :0De second ordre

En analyse de circuits, les circuits parallèles sont l'une des méthodes de connexion les plus courantes. Comprendre les circuits parallèlesrésistanceLa formule de shunt revêt une grande importance pour la conception et le dépannage des circuits. Cet article présentera systématiquement les concepts de base, les formules de calcul et les applications du shuntage résistif dans les circuits parallèles pour aider les lecteurs à bien comprendre ce point de connaissance.

1. Aperçu des circuits parallèles

Un circuit parallèle fait référence à une forme de circuit dans laquelle plusieurs éléments résistifs sont directement connectés aux deux extrémités et partagent la même source de tension. Dans un circuit parallèle, la tension aux bornes de chaque résistance est égale, mais le courant traversant chaque résistance est différent. Les circuits parallèles sont largement utilisés dans les circuits domestiques, les équipements électroniques et d'autres domaines. En raison de leurs caractéristiques uniques de distribution de courant, la conception des circuits est plus flexible.

2. Formule de calcul de la résistance totale du circuit parallèle

La résistance totale (R_total) d'un circuit parallèle est différente de la simple addition d'un circuit série, mais s'obtient en ajoutant les réciproques :

\[

\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}

\]

Parmi eux, \(R_1, R_2, \dots, R_n\) est la valeur de chaque résistance en parallèle.

3. Principes de base du shunt résistif

Dans un circuit parallèle, comme les tensions sont les mêmes, le courant est réparti en fonction de la résistance. Plus la résistance est petite, plus le courant est élevé ; plus la résistance est grande, plus le courant est faible. Ce phénomène de répartition du courant est appelé « shunt résistif ».

4. Dérivation de la formule pour le shunt de résistance

Selon la loi d'Ohm, le courant traversant une seule résistance est :

\[

I_i = \frac{V}{R_i}

\]

Parmi eux, \(I_i\) est le courant de la i-ième résistance et \(V\) est la tension du circuit parallèle.

Le courant total est la somme des courants de branche :

\[

I_{total} = \sum_{i=1}^n I_i = V \sum_{i=1}^n \frac{1}{R_i}

\]

Par conséquent, la proportion du courant de la ième résistance par rapport au courant total est :

\[

\frac{I_i}{I_{total}} = \frac{\frac{1}{R_i}}{\sum_{j=1}^n \frac{1}{R_j}}

\]

Il s'agit de la formule de calcul de base pour le shuntage résistif dans un circuit parallèle.

5. Application pratique de la formule de shunt actuelle

Grâce à la formule ci-dessus, le courant de chaque résistance dans n'importe quel circuit parallèle peut être rapidement calculé, puis l'état de charge du circuit peut être déterminé pour éviter une surcharge ou des dommages à la résistance.

6. Formule simplifiée pour deux résistances en parallèle

Lorsque seulement deux résistances sont connectées en parallèle, le calcul est plus simple :

\[

I_1 = I_{total} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}

\]

\[

I_2 = I_{total} \times \frac{R_1}{R_1 + R_2}

\]

Cette formule tire parti de la propriété selon laquelle le courant et la résistance sont inversement proportionnels, ce qui la rend facile à résoudre rapidement.

7. L'importance du shuntage de résistances parallèles dans la conception de circuits

Une utilisation appropriée de la formule de shunt de résistance peut optimiser la conception du circuit, garantir que chaque composant fonctionne dans une plage de courant sûre et améliorer la stabilité et la durée de vie du circuit.

8. Points à noter et malentendus

Les résistances parallèles ont la même tension mais des courants différents et ne doivent pas être confondues.

Lors du calcul, assurez-vous que les unités sont cohérentes pour éviter les erreurs de calcul.

La valeur réelle de la résistance peut changer en raison de la température et d'autres facteurs, et les erreurs doivent être prises en compte.

9. Analyse d'exemples typiques

Supposons qu'il y ait trois résistances de 10Ω, 20Ω et 30Ω connectées en parallèle et que la tension totale soit de 12V. Trouvez le courant de chaque résistance.

Calculez la résistance totale :

\[

\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{20} + \frac{1}{30} = 0,1 + 0,05 + 0,0333 = 0,1833

\]

\[

R_{total} = \frac{1}{0,1833} ≈ 5,45Ω

\]

Courant total :

\[

I_{total} = \frac{V}{R_{total}} = \frac{12}{5,45} ≈ 2,2A

\]

Courant de chaque résistance :

\[

I_1 = \frac{12}{10} = 1,2A

\]

\[

I_2 = \frac{12}{20} = 0,6A

\]

\[

I_3 = \frac{12}{30} = 0,4A

\]

Vérifiez le courant total :

\[

1,2 + 0,6 + 0,4 = 2,2A

\]

Comme prévu.

10.

La formule de shunt pour les résistances dans un circuit parallèle constitue une connaissance de base en analyse de circuit. En maîtrisant le calcul de la résistance totale, la formule de distribution du courant et son application, vous pouvez résoudre efficacement les problèmes des circuits réels. Comprendre les règles de shuntage actuelles des circuits parallèles aidera à optimiser la conception des circuits et au diagnostic des défauts, ainsi qu'à améliorer les performances et la sécurité des circuits. J'espère que le contenu de cet article pourra aider les lecteurs à mieux comprendre les connaissances pertinentes sur le shuntage résistif dans les circuits parallèles.