ในทางปฏิบัติงานในการค้นหาความต้านทานของตัวนำและตัวต้านทานสำหรับวิธีการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน บทความนี้กล่าวถึงวิธีการคำนวณความต้านทานเมื่อมีการเชื่อมต่อตัวนำแบบขนานและปัญหาทางเทคนิคอื่น ๆ
ตัวนำทั้งหมดมีคุณสมบัติในการป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยปกติเรียกว่าความต้านทานไฟฟ้า R วัดเป็นโอห์ม นี่คือคุณสมบัติหลักของวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
สำหรับการคำนวณทางไฟฟ้าจะใช้ความต้านทานเฉพาะ - ρโอห์ม m / mm2... โลหะทั้งหมดเป็นตัวนำที่ดีและยิ่งใหญ่ที่สุดใช้ทองแดงและอลูมิเนียมเหล็กมักใช้น้อยกว่ามาก ตัวนำที่ดีที่สุดคือเงินซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โลหะผสมที่มีค่าความต้านทานสูงเป็นที่แพร่หลาย
เมื่อคำนวณความต้านทานจะใช้สูตรที่รู้จักจากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน:
R = ρ· l / S, S - พื้นที่หน้าตัด; ล. - ความยาว
หากคุณใช้ตัวนำสองตัวความต้านทานของพวกมันเมื่อเชื่อมต่อแบบขนานจะน้อยลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของหน้าตัดทั้งหมด
สำหรับการคำนวณในทางปฏิบัติของโหมดการทำงานของตัวนำใช้แนวคิดของความหนาแน่นกระแส - δ A / mm2มันคำนวณโดยสูตร:
δ = I / S, I - current, S - หน้าตัด
กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำจะทำให้มันร้อนขึ้นยิ่งδมากเท่าใดตัวนำก็ยิ่งร้อนมากขึ้นเท่านั้น สำหรับสายไฟและสายเคเบิลมีการพัฒนามาตรฐานความหนาแน่นที่อนุญาตซึ่งกำหนดไว้ใน PUE (กฎสำหรับการจัดเตรียมการติดตั้งระบบไฟฟ้า) สำหรับตัวนำของอุปกรณ์ทำความร้อนมีบรรทัดฐานความหนาแน่นกระแส
ถ้าความหนาแน่นδสูงกว่าความหนาแน่นที่อนุญาตอาจเกิดการทำลายของตัวนำได้เช่นหากสายเคเบิลร้อนเกินไปฉนวนจะพัง
กฎควบคุมการคำนวณตัวนำเพื่อให้ความร้อน
ตัวนำใด ๆ จะสะดวกกว่าในการพรรณนาวงจรเป็นความต้านทานไฟฟ้า R จากนั้นจึงอ่านและวิเคราะห์ได้ง่าย มีเพียงสามวิธีในการเชื่อมต่อความต้านทาน วิธีแรกเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด - การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ภาพแสดงให้เห็นว่าอิมพีแดนซ์คือ: R = R1 + ร2 + ร3.
วิธีที่สองซับซ้อนกว่า - คู่ขนานสารประกอบ การคำนวณความต้านทานในการเชื่อมต่อแบบขนานจะดำเนินการเป็นขั้นตอน คำนวณการรับเข้า G = 1 / R แล้วอิมพีแดนซ์ R = 1 / G
คุณสามารถทำได้แตกต่างกันก่อนอื่นให้คำนวณความต้านทานรวมเมื่อตัวต้านทาน R1 และ R2 เชื่อมต่อแบบขนานจากนั้นทำซ้ำการดำเนินการและค้นหา R
วิธีการเชื่อมต่อที่สามเป็นการเชื่อมต่อแบบผสมที่ยากที่สุดนั่นคือตัวเลือกทั้งหมดที่พิจารณามีอยู่ แผนภาพแสดงในภาพถ่าย
ในการคำนวณวงจรนี้ควรทำให้ง่ายขึ้นด้วยเหตุนี้ตัวต้านทาน R2 และ R3 จะถูกแทนที่ด้วย R2 หนึ่งตัว มันกลายเป็นรูปแบบที่เรียบง่าย
ตอนนี้คุณสามารถคำนวณความต้านทานในการเชื่อมต่อแบบขนานซึ่งมีสูตรดังนี้:
R2,3,4 = R2,3 R4 / (R2,3 + R4)
วงจรกลายเป็นเรื่องง่ายขึ้นมีตัวต้านทานที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม ในสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นจะใช้วิธีการแปลงเดียวกัน
ในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ในการผลิตสิ่งพิมพ์บอร์ดตัวนำเป็นแผ่นฟอยล์ทองแดงบาง ๆ เนื่องจากความยาวน้อยความต้านทานจึงไม่มีนัยสำคัญในหลาย ๆ กรณีจึงสามารถละเลยได้ สำหรับตัวนำเหล่านี้ความต้านทานในการเชื่อมต่อแบบขนานจะลดลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของหน้าตัด
ตัวนำส่วนใหญ่เป็นตัวแทนสายไฟที่คดเคี้ยว มีให้เลือกหลายขนาดตั้งแต่ 0.02 ถึง 5.6 มม. สำหรับหม้อแปลงที่ทรงพลังและมอเตอร์ไฟฟ้าจะมีบัสบาร์ทองแดงรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า บางครั้งในระหว่างการซ่อมแซมลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่จะถูกแทนที่ด้วยเส้นขนาดเล็กที่เชื่อมต่อแบบขนานหลายเส้น
ส่วนพิเศษของตัวนำแสดงด้วยสายไฟและสายเคเบิลเป็นอุตสาหกรรมที่มีแบรนด์ให้เลือกมากมายสำหรับความต้องการที่หลากหลาย บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องเปลี่ยนสายเคเบิลหนึ่งเส้นด้วยหน้าตัดที่เล็กกว่าหลาย ๆ เหตุผลนี้แตกต่างกันมากตัวอย่างเช่นสายเคเบิลที่มีหน้าตัด 240 มม2 ยากมากที่จะนำทางบนเส้นทางที่มีโค้งหักศอก ถูกแทนที่ด้วย 2 × 120 มม2, และปัญหาได้รับการแก้ไข
ตัวนำจะได้รับความร้อนจากกระแสที่ไหลถ้ามันอุณหภูมิจะเกินค่าที่อนุญาตและฉนวนจะพังลง PUE จัดเตรียมการคำนวณตัวนำเพื่อให้ความร้อนข้อมูลเริ่มต้นคือความแรงของกระแสและเงื่อนไขของสภาพแวดล้อมภายนอกที่วางตัวนำ ตามข้อมูลเหล่านี้หน้าตัดของตัวนำที่แนะนำ (สายไฟหรือสายเคเบิล) ถูกเลือกจากตารางใน PUE
ในทางปฏิบัติมีสถานการณ์เมื่อโหลดบนสายเคเบิลที่มีอยู่เพิ่มขึ้นอย่างมาก มีเอาต์พุตสองตัว - หากต้องการเปลี่ยนสายเคเบิลอีกสายอาจมีราคาแพงหรือวางสายอื่นแบบขนานเพื่อคลายสายเคเบิลหลัก ในกรณีนี้ความต้านทานของตัวนำเมื่อเชื่อมต่อแบบขนานจะลดลงดังนั้นการสร้างความร้อนจึงลดลง
ในการเลือกหน้าตัดของสายเคเบิลที่สองอย่างถูกต้องใช้ตารางของ PUE สิ่งสำคัญคืออย่าเข้าใจผิดในการกำหนดกระแสไฟฟ้า ในสถานการณ์เช่นนี้การระบายความร้อนของสายเคเบิลจะดีกว่าสายเดียว ขอแนะนำให้คำนวณความต้านทานเมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลสองเส้นแบบขนานเพื่อให้สามารถระบุการกระจายความร้อนได้แม่นยำยิ่งขึ้น
เมื่อผู้บริโภคอยู่ที่ Rn ที่ระยะห่างมาก L จากแหล่งพลังงาน U1 มีแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมสายไฟค่อนข้างมาก ถึงผู้บริโภค Rn มีการจ่ายแรงดันไฟฟ้า U2 ด้านล่าง U เริ่มต้น1... ในทางปฏิบัติอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆที่เชื่อมต่อกับสายแบบขนานจะทำหน้าที่เป็นโหลด
เพื่อแก้ปัญหาความต้านทานจะคำนวณเมื่ออุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อแบบขนานดังนั้นจึงพบความต้านทานโหลด Rn... ถัดไปคุณควรกำหนดความต้านทานของสายไฟ
Pล. = ρ 2L / S,
นี่คือ S คือหน้าตัดของเส้นลวดมม2.
ถัดไปกระแสในบรรทัดจะถูกกำหนด: I = U1/ (รล. + รn). ตอนนี้เมื่อทราบกระแสแล้วให้กำหนดแรงดันตกคร่อมสายไฟ: U = I Rล.... สะดวกกว่าที่จะหาเป็นเปอร์เซ็นต์ของ U1.
U% = (ฉัน Rล./ ยู1) · 100%
ค่าที่แนะนำของ U% ไม่เกิน 15% การคำนวณข้างต้นสามารถใช้ได้กับกระแสไฟฟ้าทุกประเภท
