Praktikas ei ole haruldane leida erinevate ühendusviiside juhtmete ja takistite takistuse leidmise probleem. Artiklis käsitletakse takistuse arvutamist, kui juhtmed on ühendatud paralleelselt, ja mõningaid muid tehnilisi probleeme.
Juhi takistus
Kõigil juhtidel on võime takistada elektrivoolu voolamist, seda nimetatakse tavaliselt elektritakistuseks R, seda mõõdetakse oomides. See on juhtivate materjalide põhiomadus.
Takistikku kasutatakse elektriliste arvutuste tegemiseks - ρ Ohm·m/mm2. Kõik metallid on head juhid, enim kasutatakse vaske ja alumiiniumi, palju harvemini rauda. Parim juht on hõbe, seda kasutatakse elektri- ja elektroonikatööstuses. Suure vastupidavusega sulameid kasutatakse laialdaselt.
Takistuse arvutamisel kasutatakse kooli füüsikakursusest tuntud valemit:
R=ρ · l/S, S – ristlõike pindala; l – pikkus.
Kui võtame kaks juhti, siis nende takistus atparalleelühendus muutub väiksemaks kogu ristlõike suurenemise tõttu.
Voolutihedus ja juhtme soojendamine
Juhtide töörežiimide praktilisteks arvutusteks kasutatakse voolutiheduse mõistet - δ A/mm2, see arvutatakse valemiga:
δ=I/S, I – vool, S – sektsioon.
Juhet läbiv vool soojendab seda. Mida suurem δ, seda rohkem juht soojeneb. Juhtmete ja kaablite jaoks on välja töötatud lubatud tiheduse normid, mis on toodud PUE-s (Elektripaigaldiste ehitamise reeglid). Kütteseadmete juhtide jaoks kehtivad voolutiheduse standardid.
Kui tihedus δ on lubatust suurem, võib juht puruneda, näiteks kaabli ülekuumenemisel hävib selle isolatsioon.
Eeskirjad reguleerivad küttejuhtmete arvutamist.
Juhtmete ühendamise meetodid
Iga juhti on palju mugavam kujutada skeemidel elektritakistuse R-na, siis on neid lihtne lugeda ja analüüsida. Takistuse ühendamiseks on ainult kolm võimalust. Esimene viis on kõige lihtsam – jadaühendus.
Foto näitab, et impedants on: R=R1 + R2 + R3.
Teine viis on keerulisem – paralleelühendus. Paralleelühenduse takistuse arvutamine toimub etapiviisiliselt. Arvutatakse kogujuhtivus G=1/R ja seejärel kogujuhtivustakistus R=1/G.
Saate teha ka teisiti, kõigepe alt arvutage kogutakistus, kui takistid R1 ja R2 on ühendatud paralleelselt, seejärel korrake toimingut ja leidke R.
Kolmas ühendusviis on kõige keerulisem - segaühendus, see tähendab, et kõik kaalutud võimalused on olemas. Diagramm on näidatud fotol.
Selle vooluringi arvutamiseks tuleks seda lihtsustada, selleks asendage takistid R2 ja R3 ühega R2, 3. Selgub, lihtne vooluahel.
Nüüd saate arvutada takistuse paralleelühenduses, mille valem on:
R2, 3, 4=R2, 3 R4/(R2, 3 + R4).
Ahel muutub veelgi lihtsamaks, see sisaldab endiselt järjestikku ühendatud takisteid. Keerulisemates olukordades kasutatakse sama teisendusmeetodit.
Juhtide tüübid
Elektroonikas on trükkplaatide tootmisel juhid õhukesed vaskfooliumi ribad. Lühikese pikkuse tõttu on nende vastupidavus tühine ja paljudel juhtudel võib selle tähelepanuta jätta. Nende juhtmete puhul väheneb paralleelühenduse takistus ristlõike suurenemise tõttu.
Suur osa juhtidest on esindatud mähisjuhtmetega. Need on saadaval erineva läbimõõduga - 0,02 kuni 5,6 mm. Võimsate trafode ja elektrimootorite jaoks toodetakse ristkülikukujulisi vaskvardaid.lõigud. Mõnikord asendatakse remondi käigus suure läbimõõduga juhe mitme väiksema paralleelselt ühendatud juhega.
Spetsiaalne juhtmete sektsioon on juhtmed ja kaablid, tööstus pakub kõige laiemat sortide valikut mitmesuguste vajaduste jaoks. Tihti tuleb üks kaabel välja vahetada mitme väiksema osaga. Selle põhjused on väga erinevad, näiteks kaablit ristlõikega 240 mm2 on teravate kurvidega marsruudil väga raske paigaldada. See asendatakse 2x120mm2, ja probleem on lahendatud.
Küttejuhtmete arvutamine
Juht kuumutatakse voolava vooluga, kui selle temperatuur ületab lubatud väärtuse, isolatsioon hävib. PUE näeb ette küttejuhtmete arvutamise, selle lähteandmed on voolutugevus ja keskkonnatingimused, milles juht asetatakse. Nende andmete kohaselt valitakse PUE tabelitest soovitatav juhtme ristlõige (traat või kaabel).
Praktikas tuleb ette olukordi, kus olemasoleva kaabli koormus on oluliselt suurenenud. Väljapääsuks on kaks võimalust – vahetada kaabel teise vastu, see võib olla kulukas või asetada sellega paralleelselt teine, et põhikaablit vabastada. Sel juhul paralleelselt ühendatud juhi takistus väheneb, mistõttu soojuse teke väheneb.
Teise kaabli ristlõike õigeks valimiseks kasutage PUE tabeleid, oluline on mitte teha viga selle töövoolu määratlusega. Sellises olukorras on kaablite jahutus isegi parem kui ühel. Soovitav on arvutadatakistus, kui kaks kaablit on paralleelselt ühendatud, et määrata nende soojuse hajumist täpsem alt.
Pingekoo juhtide arvutamine
Kui tarbija Rn asub energiaallikast U1 suurel kaugusel L, tekib üsna suur pingelang. liinijuhtmetel. Tarbija Rn saab pinge U2 palju madalama kui algne U1. Praktikas toimivad mitmesugused liiniga paralleelselt ühendatud elektriseadmed koormusena.
Probleemi lahendamiseks arvutatakse takistus, kui kõik seadmed on ühendatud paralleelselt, seega leitakse koormustakistus Rn. Järgmiseks määrake liinijuhtmete takistus.
Rl=ρ 2L/S,
Siin on S liinijuhtme lõik, mm2.
Järgmisena määratakse liinivool: I=U1/(Rl + Rn). Nüüd, teades voolu, määrake pingelang liini juhtmetel: U=I Rl. Mugavam on leida see protsendina U1.
U%=(I Rl/U1) 100%
U% soovitatav väärtus – mitte rohkem kui 15%. Ül altoodud arvutused kehtivad igasuguse voolu korral.
