Les problèmes de circuits parallèles peuvent être résolus facilement si vous comprenez les formules et principes de base des circuits parallèles. Si 2 obstacles ou plus sont connectés les uns à côté des autres, le courant électrique peut "choisir" un chemin (tout comme une voiture a tendance à changer de voie et à rouler côte à côte si une route à 1 voie se divise en 2 voies). Après avoir étudié cet article, vous serez en mesure de calculer la valeur de la tension, du courant et de la résistance pour 2 ou plusieurs résistances connectées en parallèle.
Formule de base
- Formule de résistance totale RT circuit parallèle: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- La valeur de la tension électrique dans chaque branche d'un circuit parallèle est toujours la même: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Valeur du courant électrique total IT = je1 + je2 + je3 + …
- Formule de la loi d'Ohm: V = IR
Étape
Partie 1 sur 3: Comprendre les circuits parallèles
Étape 1. Identifiez les circuits parallèles
Un circuit parallèle a 2 branches ou plus qui partent toutes du point A et vont au point B. Un seul flux d'électrons se divise en plusieurs branches puis se rejoint. La plupart des problèmes de circuits parallèles demandent la valeur de la tension totale, de la résistance ou du courant électrique dans le circuit (du point A au point B).
Les composants « assemblés en parallèle » sont chacun situés sur une branche distincte
Étape 2. Comprendre la résistance et le courant électrique dans les circuits parallèles
Imaginez une autoroute qui a plusieurs voies et des postes de péage dans chaque voie ralentissant la circulation des véhicules. La création d'une nouvelle voie fournit une voie supplémentaire pour les voitures afin que la circulation soit plus fluide même si un poste de péage est également construit dans la nouvelle voie. Ainsi, tout comme dans un circuit parallèle, l'ajout d'une nouvelle branche fournit un nouveau chemin pour le courant électrique. Quelle que soit la quantité de résistance dans la nouvelle branche, la résistance totale diminue et l'ampérage total augmente.
Étape 3. Additionnez l'ampérage de chaque branche pour trouver l'ampérage total
Si l'ampérage dans chaque branche est connu, il suffit de l'additionner pour obtenir l'ampérage total. Le courant électrique total est la quantité de courant électrique qui circule dans le circuit une fois que toutes les branches sont de nouveau réunies. La formule du courant électrique total: IT = je1 + je2 + je3 + …
Étape 4. Calculez la valeur de résistance totale
Pour connaître la valeur de résistance totale RT circuit parallèle, utilisez l'équation 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Chaque R sur le côté droit de l'équation représente la valeur de résistance dans 1 branche d'un circuit parallèle.
- Exemple: un circuit a 2 résistances connectées en parallèle, chacune d'une valeur de 4Ω. 1/RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1/RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. Autrement dit, 2 branches qui ont la même résistance sont deux fois plus faciles à traverser qu'une branche seule.
- Si une branche n'a pas de résistance (0Ω), tout le courant électrique passera par cette branche, donc la valeur de résistance totale = 0.
Étape 5. Comprenez ce qu'est la tension
La tension est la différence de potentiel électrique entre 2 points. Puisqu'il compare 2 points au lieu de mesurer le trajet d'écoulement, la valeur de tension reste la même dans n'importe quelle branche. VT = V1 = V2 = V3 = …
Étape 6. Utilisez la loi d'Ohm
La loi d'Ohm décrit la relation entre la tension V, le courant I et la résistance R: V = IR. Si deux des trois valeurs sont connues, utilisez cette formule pour trouver la troisième valeur.
Assurez-vous que chaque valeur provient de la même partie de la série. En plus de trouver la valeur dans une branche (V = I1R1), la loi d'Ohm peut également être utilisée pour calculer la valeur totale du circuit (V = ITRT).
Partie 2 sur 3: Exemples de questions
Étape 1. Créez un tableau pour enregistrer le nombre
Si un problème de circuit parallèle demande plusieurs valeurs, le tableau vous aide à organiser les informations. Ce qui suit est un exemple d'une table de circuit parallèle avec 3 branches. Les branches sont souvent écrites comme R suivi d'un nombre écrit en petit et légèrement vers le bas.
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| je | ampère | ||||
| R | ohm |
Étape 2. Remplissez les valeurs connues
Par exemple, un circuit parallèle utilise une batterie de 12 volts. Ce circuit a 3 branches parallèles, chacune avec une résistance de 2Ω, 4Ω et 9Ω. Écrivez dans le tableau toutes les valeurs connues:
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Étape 12. | volt | |||
| je | ampère | ||||
| R | Étape 2. | Étape 4. | Étape 9. | ohm |
Étape 3. Copiez les valeurs de tension secteur dans chaque branche
N'oubliez pas que la valeur de la tension sur l'ensemble du circuit est la même que la valeur de la tension sur chaque branche d'un circuit parallèle.
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Étape 12. | Étape 12. | Étape 12. | Étape 12. | volt |
| je | ampère | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Étape 4. Utilisez la formule de la loi d'Ohm pour trouver l'ampérage de chaque branche
Chaque colonne du tableau comprend la tension, le courant et la résistance. C'est-à-dire qu'une valeur inconnue peut toujours être trouvée tant que deux autres valeurs de la même colonne sont connues. Rappelez-vous, la formule de la loi d'Ohm est V = IR. La valeur inconnue dans notre exemple est le courant électrique. Ainsi, la formule peut être changée en I = V/R
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| je | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampère | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Étape 5. Calculez le courant électrique total
Le courant électrique total est facile à trouver car c'est la somme des courants de chaque branche.
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| je | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampère |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Étape 6. Calculez la résistance totale
La résistance totale peut être calculée de deux manières. La ligne de valeur de résistance peut être utilisée pour calculer la résistance totale avec l'équation 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Cependant, la résistance totale est souvent plus facile à calculer avec la formule de la loi d'Ohm qui utilise les valeurs totales V et I totales. Pour calculer la résistance, changez la formule de la loi d'Ohm en R = V/I
| R1 | R2 | R3 | Le total | Unité | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| je | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampère |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Partie 3 sur 3: Variations du problème
Étape 1. Calculez la puissance électrique
Tout comme dans d'autres circuits, la puissance électrique peut être calculée par l'équation P = IV. Si la puissance dans chaque branche a été calculée, la puissance totale PT égal à la somme des puissances de chaque branche (P1 + P2 + P3 + …).
Étape 2. Calculez la résistance totale d'un circuit parallèle à deux broches
Si un circuit parallèle n'a que deux résistances, la formule de la résistance totale peut être simplifiée comme suit:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Étape 3. Calculez la résistance totale si les valeurs de toutes les résistances sont les mêmes
Si toutes les résistances d'un circuit parallèle ont la même valeur, la formule de la résistance totale devient beaucoup plus simple: RT = R1 / N. N est le nombre de résistances dans le circuit.
Exemple: deux résistances de valeur égale connectées en parallèle fournissent la résistance totale d'une résistance. Huit barrières de valeur égale fournissent la résistance totale d'une résistance
Étape 4. Calculez le courant électrique dans la branche du circuit parallèle sans utiliser de tension
Une équation connue sous le nom de loi du courant de Kirchhoff permet de trouver la valeur de l'ampérage de chaque branche même si la tension du circuit n'est pas connue. Cependant, la résistance de chaque branche et le courant total du circuit doivent être connus.
- Circuit parallèle avec 2 résistances: I1 = jeTR2 / (R1 + R2)
- Circuit parallèle avec plus de 2 résistances: pour calculer I1, trouver la résistance totale de toutes les résistances sauf R1. Utilisez la formule de résistance du circuit parallèle. Ensuite, utilisez la formule ci-dessus, avec votre réponse écrite comme R2.
Des astuces
- Si vous travaillez sur un problème de circuit mixte (série-parallèle), calculez d'abord la partie parallèle. Ensuite, il vous suffit de calculer la partie de la série, ce qui est beaucoup plus simple.
- Dans un circuit parallèle, la tension est la même sur toutes les résistances.
- Si vous n'avez pas de calculatrice, la résistance totale de certains circuits peut être difficile à calculer en utilisant la valeur R.1, R2, etc. Si tel est le cas, utilisez la formule de la loi d'Ohm pour calculer l'ampérage de chaque branche.
- La formule de la loi d'Ohm peut aussi s'écrire E = IR ou V = AR; symboles différents, mais le sens est le même.
- La résistance totale est également appelée « résistance équivalente ».
