A la pràctica, no és estrany trobar el problema de trobar la resistència de conductors i resistències per a diversos mètodes de connexió. L'article tracta sobre com es calcula la resistència quan els conductors estan connectats en paral·lel i alguns altres problemes tècnics.
Resistència del conductor
Tots els conductors tenen la capacitat d'impedir el flux de corrent elèctric, comunament s'anomena resistència elèctrica R, es mesura en ohms. Aquesta és la propietat bàsica dels materials conductors.
La resistivitat s'utilitza per fer càlculs elèctrics - ρ Ohm·m/mm2. Tots els metalls són bons conductors, el coure i l'alumini són els més utilitzats, i el ferro s'utilitza amb molta menys freqüència. El millor conductor és la plata, s'utilitza en la indústria elèctrica i electrònica. Els aliatges d' alta resistència s'utilitzen àmpliament.
Per calcular la resistència, s'utilitza la fórmula coneguda del curs de física de l'escola:
R=ρ · l/S, S – àrea de la secció; l – longitud.
Si prenem dos conductors, la seva resistència aLa connexió en paral·lel es farà més petita a causa de l'augment de la secció transversal total.
Densitat de corrent i escalfament del conductor
Per als càlculs pràctics dels modes de funcionament dels conductors, s'utilitza el concepte de densitat de corrent - δ A/mm2, es calcula amb la fórmula:
δ=I/S, I – corrent, S – secció.
La corrent, que passa pel conductor, l'escalfa. Com més gran δ, més s'escalfa el conductor. Per a fils i cables, s'han desenvolupat normes de densitat permesa, que es donen al PUE (Normes per a la Construcció d'Instal·lacions Elèctriques). Per als conductors dels dispositius de calefacció, hi ha estàndards de densitat actuals.
Si la densitat δ és superior a la permesa, el conductor es pot destruir, per exemple, quan el cable es sobreescalfa, el seu aïllament es destrueix.
Les normes regulen el càlcul dels conductors per a la calefacció.
Mètodes de connexió de conductors
Qualsevol conductor és molt més còmode de representar als diagrames com una resistència elèctrica R, llavors són fàcils de llegir i analitzar. Només hi ha tres maneres de connectar resistències. La primera manera és la més senzilla: connexió en sèrie.
La foto mostra que la impedància és: R=R1 + R2 + R3.
La segona manera és més complicada: la connexió en paral·lel. El càlcul de la resistència en connexió en paral·lel es realitza per etapes. Es calcula la conductivitat total G=1/R, i després el totalresistència R=1/G.
Podeu fer-ho de manera diferent, primer calculeu la resistència total quan les resistències R1 i R2 estan connectades en paral·lel, després repetiu l'operació i trobeu R.
El tercer mètode de connexió és el més complex: una connexió mixta, és a dir, totes les opcions considerades estan presents. El diagrama es mostra a la foto.
Per calcular aquest circuit, s'hauria de simplificar, per fer-ho, substituïu les resistències R2 i R3 per una R2, 3. Resulta un circuit senzill.
Ara podeu calcular la resistència en connexió en paral·lel, la fórmula de la qual és:
R2, 3, 4=R2, 3 R4/(R2, 3 + R4).
El circuit es fa encara més senzill, encara conté resistències connectades en sèrie. En situacions més complexes, s'utilitza el mateix mètode de conversió.
Tipus de conductors
En enginyeria electrònica, en la producció de plaques de circuits impresos, els conductors són tires fines de làmina de coure. A causa de la seva curta durada, la seva resistència és insignificant, i en molts casos es pot descuidar. Per a aquests conductors, la resistència en connexió en paral·lel disminueix a causa de l'augment de la secció transversal.
Una gran secció de conductors està representada per cables de bobinat. Estan disponibles en diferents diàmetres: de 0,02 a 5,6 mm. Per a transformadors potents i motors elèctrics, es produeixen barres rectangulars de coure.seccions. De vegades, durant les reparacions, se substitueix un cable de gran diàmetre per diversos de més petits connectats en paral·lel.
Una secció especial de conductors són filferros i cables, la indústria ofereix la més àmplia selecció de graus per a una varietat de necessitats. Sovint heu de substituir un cable per diverses seccions més petites. Els motius són molt diferents, per exemple, un cable amb una secció transversal de 240 mm2 és molt difícil de col·locar en un recorregut amb revolts pronunciats. Es substitueix per 2x120 mm2, i el problema s'ha resolt.
Càlcul de cables per a la calefacció
El conductor s'escalfa pel corrent que flueix, si la seva temperatura supera el valor admissible, l'aïllament es destrueix. El PUE preveu el càlcul dels conductors per a la calefacció, les dades inicials són la intensitat actual i les condicions ambientals en què es col·loca el conductor. D'acord amb aquestes dades, la secció del conductor recomanada (filferro o cable) es selecciona de les taules del PUE.
A la pràctica, hi ha situacions en què la càrrega del cable existent ha augmentat molt. Hi ha dues maneres de sortir: substituir el cable per un altre, pot ser car, o col·locar-ne un altre paral·lel per alleujar el cable principal. En aquest cas, la resistència del conductor quan es connecta en paral·lel disminueix, per tant la generació de calor disminueix.
Per seleccionar correctament la secció transversal del segon cable, utilitzeu les taules del PUE, és important no equivocar-se amb la definició del seu corrent de funcionament. En aquesta situació, el refredament dels cables serà encara millor que el d'un. Es recomana calcularresistència quan dos cables estan connectats en paral·lel per determinar amb més precisió la seva dissipació de calor.
Càlcul de conductors per pèrdua de tensió
Quan el consumidor Rn es troba a una gran distància L de la font d'energia U1, es produeix una caiguda de tensió força gran als cables de la línia. El consumidor Rn rep una tensió U2 molt inferior a la U1 inicial. A la pràctica, diversos equips elèctrics connectats a la línia en paral·lel actuen com a càrrega.
Per resoldre el problema, la resistència es calcula quan tots els equips estan connectats en paral·lel, de manera que es troba la resistència de càrrega Rn. A continuació, determineu la resistència dels cables de línia.
Rl=ρ 2L/S,
Aquí S és la secció del cable de la línia, mm2.
A continuació, es determina el corrent de línia: I=U1/(Rl + Rn). Ara, coneixent el corrent, determineu la caiguda de tensió als cables de la línia: U=I Rl. És més convenient trobar-lo com a percentatge de U1.
U%=(I Rl/U1) 100%
Valor recomanat d'U% - no més del 15%. Els càlculs anteriors són aplicables a qualsevol tipus de corrent.
