9 Beispiele für Parallelschaltungen

A Parallelschaltung rüstet Strom aus, um durch verschiedene (verschiedene) oder Zweige des Stromkreises zu fließen. Der Strom über Pfade kann unterschiedlich sein, aber die Spannung über jeden parallelen Pfad ist identisch.
Eine Schaltung kann eine Parallel- oder Reihenschaltung oder eine Kombination aus Parallel- und Reihenschaltung sein. Es gibt verschiedene Beispiele für Parallelschaltungen.

Einige der Beispiele sind unten aufgeführt

Widerstände parallel

Angenommen, es gibt mehr als einen Widerstand, der zwischen zwei Schaltungsknoten geschaltet ist, dann sind die Widerstände parallel zueinander geschaltet. Mit anderen Worten, wenn beide Anschlüsse der Widerstände jeweils mit jedem Ende der anderen Widerstände verbunden sind. Der Widerstandswert kann unterschiedlich oder gleich sein Parallelschaltung Kombinationen als Voraussetzung. Die Spannung (oder Potentialdifferenz) über jedem Widerstand ist bei paralleler Kombination identisch, da es eine Vielzahl von Pfaden für den Stromfluss gibt. Der Wert des Stroms variiert mit dem Widerstand in jedem Pfad. Wenn der Widerstandswert jedes Pfads identisch ist, wird auch der Stromfluss durch jeden Teil identisch.

Beispiele für Parallelschaltung
Feige. Parallelschaltung.

Wenn beispielsweise zwei Widerstände mit demselben Widerstandswert parallel geschaltet sind, fließt der gleiche Strom durch sie. Mit Stromteilungsregeln kann der Strom in und aus jedem Pfad der Schaltung bestimmt werden.

Wenn jedoch zwei Widerstände R1 und R2 mit unterschiedlichem Widerstand parallel geschaltet sind, wird der durch sie fließende Strom unterschiedlich sein. Da V=IR (Ohmsches Gesetz) ist, da V für alle Parallelschaltungskomponenten gleich ist, hängt der Wert von I vom Wert von R ab.

Die gesamte Parallelschaltung des Widerstands kann durch einen einzigen Widerstand ersetzt werden, dessen Wert gleich dem äquivalenten Widerstandswert der gesamten Parallelkombination der Widerstände ist.

Der Ersatzwiderstand repräsentiert den Gesamtwiderstandseffekt aller parallel geschalteten Widerstände.

Gleichung des Ersatzwiderstandes in Parallelkombination mit Widerstand:

Wo R.e -> Äquivalenter Widerstand.

R1, R2, R3 … Rn -> Unterschiedlicher Widerstand parallel geschaltet. 

Wenn zwei parallele Widerstände (R) den gleichen Wert haben, ist der äquivalente Widerstand beider Widerstände die Hälfte des einen Widerstands (R).

Die resultierende Ersatzwiderstand des parallel geschalteten Widerstands ist immer kleiner als der Einzelwiderstand, und wenn mehr Widerstand hinzugefügt wird, nimmt der äquivalente Widerstand ab.

Kondensator parallel

Angenommen, es gibt mehr als einen Kondensator zwischen zwei Knoten einer Schaltung geschaltet, dann sind die Kondensatoren in Parallelschaltung miteinander. mit anderen Worten, wenn beide Anschlüsse des Kondensators jeweils mit einander und anderen Kondensatoren verbunden sind.

Wenn Kondensatoren parallel geschaltet sind, entspricht die resultierende Kapazität (oder Gesamtkapazität) der Addition (oder Summe) der Kapazität jedes Kondensators in der Kombination.

Ct = C1 + C2+ C3 …..+Cn

Wo Ct-> Gesamtkapazität der Parallelkombination.

C1, C2, C3 … Cn -> verschiedene Kondensatoren parallel geschaltet.

Abb. Parallelschaltung von Kondensatoren.

Die Spannung an jedem Kondensator in Parallelkombination ist gleich, aber die von jedem Kondensator gespeicherte Ladung hängt von dem Kapazitätswert jedes Kondensators gemäß Q = CV ab. Wenn sich also die Kapazität des Kondensators ändert, ändert sich auch die gespeicherte Ladung, da die angelegte Spannung an allen parallel geschalteten Kondensatoren identisch ist.

Wenn beispielsweise drei Kondensatoren parallel geschaltet sind, kann die Kapazität jedes Kondensatorstücks unterschiedlich oder identisch sein. Angenommen, jeder parallel geschaltete Kondensator hat eine exakte Kapazität. In diesem Fall ist die von jedem Kondensator gespeicherte Ladung gleich, aber wenn die Kapazität jedes Kondensators unterschiedlich ist, hält jeder Kondensator eine andere Ladungsmenge. Die vom Gesamtkondensator (in Parallelschaltung) gespeicherte Gesamtladung (Q) ist die Summe der Einzelladungen.

Q = Q1 + Q2+ Q3

Wo Q1, Q2, Q3 ist die vom Kondensator C gespeicherte Ladung1, C2, C3 beziehungsweise.

Wie wir wissen Q= CV

Also, Ct = C1V + C2V+C3V

Ct = C1 + C2+ C3

Induktor parallel

Angenommen, es gibt mehr als einen Induktor, der zwischen zwei Knoten einer Schaltung geschaltet ist, dann ist der Induktor in Parallelkombination miteinander verbunden. Mit anderen Worten, wenn beide Enden (oder Anschlüsse) des Induktors jeweils mit jedem und dem anderen Induktor verbunden sind.

Der Stromfluss durch jeden Induktor ist nicht gleich dem Gesamtstrom, sondern die Summe jedes Stroms, der durch jeden parallel geschalteten Induktor fließt. Die Induktivität einer Parallelkombination der Induktivität ist geringer als die der kombinierten Induktivität.

Abb. Parallelschaltung des Induktors.

Der Gesamtstrom, der durch die gesamte Parallelkombination fließt, ist die Summe der Einzelströme, die durch jeden Leiter fließen, also

lt = l1 +l2+l3 …..+ ln

Wobei I der Gesamtstrom ist und l1.2.3 … ICHn ist der Strom durch L1, L2, L3 …Ln.

Das Verhältnis von Strom, Spannung und Induktivität einer Induktivität kann definiert werden als V= L (di/dt)

As

Wo Lt => Gesamtinduktivität der Parallelkombination von Induktivitäten.

L1, L2, L3 …Ln sind die einzelnen Induktivitäten in der Parallelkombination.

Die obige Gleichung gilt, wenn es keine natürliche Induktivität oder magnetische Kopplung zwischen irgendwelchen Induktoren gibt.

Widerstand und Kondensator parallel

Wenn zwischen zwei Schaltungsknoten mindestens ein Widerstand und ein Kondensator geschaltet sind, werden Widerstand und Kondensator parallel geschaltet.

Wenn Widerstand und Kondensator parallel geschaltet sind, hat die Gesamtimpedanz einen Phasenwinkel zwischen 0 Grad und – 90 Grad, und der Strom hat einen Phasenwinkel zwischen 0 Grad und 90 Grad.

In einer Parallelschaltung von Widerstand und Kondensator, die parallelen Schaltungskomponenten teilen sich die gleiche Spannung. Der Phasenwinkel hängt vom Wert des Stroms ab, der durch den Kondensator und den Widerstand fließt (oder fließt). Wenn der Strom durch den Kondensator höher ist, liegt der Phasenwinkel nahe bei 90 Grad. Wenn der Strom durch den Widerstand größer als der Phasenwinkel ist, liegt er nahe bei 0 Grad.

Gesamtimpedanz

Wo Xc -> Impedanz des Kondensators.

R -> Widerstand des Widerstands.

Phasenwinkel

IC -> Strom durch Kondensator.

IR -> Strom durch den Widerstand.

Besteht die RC-Parallelschaltung nur aus einem Kondensator und einem Widerstand, so handelt es sich um eine Schaltung erster Ordnung.

Widerstand und Induktivität parallel

Wenn zwischen zwei Schaltungsknoten mindestens eine Induktivität und ein Widerstand geschaltet sind, liegen die Induktivität und der Widerstand in einer Parallelschaltung. Der Gesamtphasenwinkel dieser Kombination liegt immer zwischen 0 Grad bis -90 Grad. Der Wert des Phasenwinkels hängt vom Wert des Stroms in und aus der Induktivität und dem Widerstand ab. Wenn der Strom durch den Induktor größer ist als der des Widerstands, liegt der Winkel nahe bei -90 Grad, und wenn der Strom durch den Widerstand größer als der Phasenwinkel ist, liegt er nahe bei null Grad. 

 Die Gesamtimpedanz (Z) ist

Phasenwinkel

Wobei R und L der Widerstand und die Induktivität von Widerstand bzw. Induktivität sind.

IL und ichR sind die Ströme durch die Induktivität bzw. den Widerstand. 

Wenn die LR-Schaltung nur aus einer Induktivität und einem Widerstand besteht, dann ist die Schaltung die LR-Schaltung erster Ordnung.

Parallelkombination von Widerstand, Induktivität und Kondensator

Wenn Widerstand-Kondensator und Induktivität zwischen zwei Knoten einer Schaltung geschaltet sind, dann ist dies die Parallelkombination von Widerstand-Kondensator und Induktivität

Die Spannung an jedem Element ist gleich, aber der Gesamtstrom, der durch diese Kombination fließt, wird je nach Bedeutung jedes Elements auf jede Komponente aufgeteilt

Diese RLC-Parallelkombinationsschaltung ist eine Resonanzschaltung. Wenn der Gesamtstrom durch die Schaltung in Phase mit der angelegten Spannung ist, schwingt er bei einer bestimmten Frequenz, die Resonanzfrequenz genannt wird.

Datei:RLC Parallelschaltung v1.svg
Bild-Kredit: „Datei: RLC-Parallelschaltung v1.svg“ by V4711 Dieses W3C-nicht spezifizierte Vektorbild wurde mit Adobe Illustrator erstellt. Diese Datei wurde abgeleitet von: RLC parallel circuit.png: wird darunter genehmigt CC BY-SA 3.0

Unter Verwendung des Zeigerdiagramms: IS2 = IchR2 + (ichL2 - IchC2)

Wo ichL -> Strom durch die Induktivität.

IC -> Strom durch den Kondensator.

IR -> Strom durch den Widerstand.

IS -> Strom durch die Gesamtschaltung.

Induktivität und Kondensator parallel

Wenn zwischen zwei Schaltungsknoten mindestens eine Induktivität und ein Kondensator geschaltet sind, liegen Induktivität und Kondensator in einer Parallelschaltung. Die LC-Parallelschaltung befindet sich in Resonanz, wenn die Impedanz des Kondensators gleich der Impedanz der Induktivität ist. Zu diesem Zeitpunkt heben sie sich gegenseitig auf, um einen minimalen Strom in der Schaltung bereitzustellen, während die Gesamtimpedanz der Schaltung maximal ist.

Resonanzfrequenz

Gesamtimpedanz

Wobei L und C die Induktivität und Kapazität von Induktivität bzw. Kondensator sind. 

XL und XC sind die Impedanz der Induktivität bzw. des Kondensators.

Wenn xL > XC, dann ist die Gesamtschaltung induktiv.

XC> XL, dann ist die Gesamtschaltung kapazitiv.

XC = XL dann hat die Schaltung eine maximale Impedanz und einen minimalen Strom, und diese Schaltung wird als Sperrschaltung bezeichnet.

Dioden parallel

Wenn mehr als eine Diode zwischen zwei Knoten einer Schaltung geschaltet ist, sind die Dioden parallel miteinander verbunden.

Die Diode hat einen niedrigen Durchlass Spannungsabfall darüber wird eine signifikantere Strommenge geführt als durch andere angeschlossene Dioden, die die Gesamtstromkapazität der Schaltung erhöhen.

Datei:MFrey LED Parallelschaltung dont.svg
Bild-Kredit: „Datei:MFrey LED Parallelschaltung dont.svg“ by Michael Frey wird darunter genehmigt CC BY-SA 2.0

Der Stürmer Spannungsabfall über (oder über) der Diode kann je nach Diodentyp variieren. Es ist nicht erforderlich, alle Dioden in Vorwärts- oder Sperrrichtung vorgespannte Kombination nur in paralleler Diodenkombination zu verbinden. Es kann je nach Anforderung eine Kombination aus einer in Vorwärtsrichtung und in Sperrrichtung vorgespannten Diode sein. Die Stromteilung durch jede Diode hängt von ihrer elektrischen Kapazität ab.

Wenn beispielsweise in einer Parallelkombination der Diode eine Diode in Durchlassrichtung und eine andere in Sperrrichtung geschaltet ist, dann fließt der Strom durch die in Durchlassrichtung vorgespannte Diode, da eine in Sperrrichtung vorgespannte Diode den Strom blockiert.

Transistor parallel

Wenn die identische Pinbelegung von zwei oder mehr Transistoren in einer Schaltung miteinander verbunden ist, ist dies die Parallelkombination von Transistoren.

Die Parallelschaltung der Transistoren erhöht insgesamt die Stromhaltekapazität. Mit zunehmender Anzahl von Transistoren steigt auch die Stromhaltekapazität der Gesamtschaltung. Generell eins Transistor reicht aus, um einen moderaten Ausgangsstrom zu erzeugen, aber wenn ein höherer Ausgangsstrom erforderlich ist, wird es notwendig, mehr Transistoren parallel hinzuzufügen.

Abb. Parallelschaltung des Transistors.

Stromquelle parallel

Die Stromquelle kann nicht in einer Reihe kombiniert werden, sondern kann parallel kombiniert werden, da die Reihenkombination von Stromquellen gegen das aktuelle Kirchhoffsche Gesetz verstößt. Wenn zwischen zwei Schaltungsknoten mehr als eine Stromquelle angeschlossen ist, ist die Stromquelle parallel geschaltet.

Zum Beispiel werden zwei Stromquellen parallel geschaltet, wenn der Pluspol der Stromquelle miteinander verbunden und der Minuspol der Stromquelle verbunden ist, dann wird die aktuelle Gesamtkombination addiert. Wenn dagegen der Pluspol der Stromquelle mit dem Minuspol einer anderen Stromquelle verbunden wird, wird der Gesamtstrom durch die Kombination voneinander subtrahiert. Dies basiert auf der Vorzeichenkonvention der Stromquelle oder der Richtung des fließenden Stroms in der Schaltung.

FAQ:

Was ist eine Parallelschaltung?

Es kann verschiedene Arten von Schaltungen geben, wobei die Parallelschaltung eine Art von Schaltung ist.

In einer Schaltung, in der der Strom mehr als einen Pfad oder Zweig (zwischen zwei Schaltungsknoten) durchlaufen muss, sind verschiedene Schaltungselemente in verschiedenen Zweigen der Schaltung verbunden.

Was ist der Hauptnachteil von Parallelschaltungen?

Je nach Anwendung und Verwendungszweck gibt es eine Vielzahl von Vor- und Nachteilen einer Parallelschaltungskombination.

In einer Parallelschaltung ist mehr Draht in Parallelschaltung erforderlich als in einer Reihenschaltung; es ist der größte Nachteil einer Parallelschaltung.

Warum schalten wir Haushaltsgeräte parallel?

Die Hausverkabelung ist parallel verbunden, und alle Geräte sind parallel verbunden.

Bei Parallelschaltung des Gerätes erhalten alle Geräte die gleiche Betriebsspannung. In Parallelkombination ist der Widerstand gering. Wenn ein Gerät ausfällt, wird der Betrieb des anderen Geräts in der Parallelkombination nicht beeinträchtigt.

Kann man zwei Spannungsquellen parallel betreiben?

Beliebige Spannungsquellen (mit unterschiedlichem oder ähnlichem Wert) können miteinander in Reihe geschaltet werden.

Zwei Spannungsquellen mit unterschiedlichen Potentialunterschieden können nicht direkt parallel geschaltet werden, da dies das Kirchhoffsche Spannungsgesetz verletzen kann. Es dürfen nur Spannungsquellen gleicher Potentialdifferenz parallel geschaltet werden.

Was ist XL und XC in der RLC-Schaltung?

RLC-Schaltung ist eine Schaltung, in der Widerstand, Kondensator und Induktivität parallel, in Reihe oder in anderen Kombinationen geschaltet werden können.

XL und XC sind die Impedanz der Induktivität bzw. des Kondensators der RLC-Schaltung.

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