Trong thực tế, không hiếm bài toán tìm điện trở của dây dẫn và điện trở cho các phương pháp đấu nối khác nhau. Bài viết thảo luận về cách tính điện trở khi các dây dẫn được kết nối song song và một số vấn đề kỹ thuật khác.
Điện trở dây dẫn
Tất cả các vật dẫn điện đều có khả năng ngăn cản dòng điện chạy qua, nó thường được gọi là điện trở R, nó được đo bằng đơn vị ohms. Đây là đặc tính cơ bản của vật liệu dẫn điện.
Điện trở suất được sử dụng để thực hiện các tính toán điện - ρ Ohm · m / mm2. Tất cả các kim loại đều dẫn điện tốt, đồng và nhôm được sử dụng rộng rãi nhất, và sắt được sử dụng ít thường xuyên hơn nhiều. Chất dẫn điện tốt nhất là bạc, nó được sử dụng trong các ngành công nghiệp điện và điện tử. Các hợp kim có độ bền cao được sử dụng rộng rãi.
Khi tính toán điện trở, công thức đã biết từ khóa học vật lý của trường được sử dụng:
R=ρ · l / S, S - diện tích mặt cắt; l - chiều dài.
Nếu chúng ta lấy hai dây dẫn, thì điện trở của chúng ởkết nối song song sẽ trở nên nhỏ hơn do tổng tiết diện tăng lên.
Mật độ dòng điện và độ nóng của dây dẫn
Đối với các tính toán thực tế về chế độ hoạt động của dây dẫn, khái niệm mật độ dòng điện được sử dụng - δ A / mm2, nó được tính theo công thức:
δ=I / S, I - current, S - section.
Dòng điện, đi qua vật dẫn, làm nóng nó. Δ càng lớn, vật dẫn càng nóng lên. Đối với dây và cáp, các chỉ tiêu về mật độ cho phép đã được xây dựng, được đưa ra trong PUE (Quy tắc xây dựng hệ thống điện). Đối với dây dẫn của các thiết bị sưởi ấm, có các tiêu chuẩn mật độ dòng điện.
Nếu mật độ δ cao hơn mật độ cho phép, dây dẫn có thể bị phá hủy, ví dụ, khi cáp quá nóng, lớp cách điện của nó sẽ bị phá hủy.
Các quy tắc quy định việc tính toán các dây dẫn để sưởi ấm.
Phương pháp nối dây dẫn
Bất kỳ vật dẫn nào cũng thuận tiện hơn nhiều khi mô tả trên sơ đồ dưới dạng điện trở R, vì vậy chúng dễ đọc và phân tích. Chỉ có ba cách để kết nối các điện trở. Cách đầu tiên là cách dễ nhất - kết nối nối tiếp.
Hình ảnh cho thấy trở kháng là: R=R1+ R2+ R3.
Cách thứ hai phức tạp hơn - kết nối song song. Việc tính toán điện trở trong kết nối song song được thực hiện theo từng giai đoạn. Tổng độ dẫn điện G=1 / R được tính toán và sau đó là tổngđiện trở R=1 / G.
Bạn có thể làm cách khác, trước tiên hãy tính tổng trở khi các điện trở R1 và R2 mắc song song, sau đó lặp lại thao tác và tìm R.
Phương thức kết nối thứ ba là phức tạp nhất - kết nối hỗn hợp, nghĩa là tất cả các tùy chọn được xem xét đều có mặt. Sơ đồ được hiển thị trong ảnh.
Để tính toán mạch này, nó nên được đơn giản hóa, để làm điều này, thay thế các điện trở R2 và R3 bằng một R2, 3. Hóa ra là một mạch đơn giản.
Bây giờ bạn có thể tính toán điện trở trong kết nối song song, công thức của nó là:
R2, 3, 4=R2, 3 R4 / (R2, 3 + R4).
Mạch trở nên đơn giản hơn, nó vẫn chứa các điện trở mắc nối tiếp. Trong các tình huống phức tạp hơn, phương pháp chuyển đổi tương tự cũng được sử dụng.
Các loại dây dẫn
Trong kỹ thuật điện tử, trong sản xuất bảng mạch in, dây dẫn là những dải lá đồng mỏng. Do chiều dài ngắn, sức đề kháng của chúng không đáng kể, và trong nhiều trường hợp, nó có thể bị bỏ qua. Đối với các dây dẫn này, điện trở trong kết nối song song giảm do tăng tiết diện.
Tiết diện lớn của dây dẫn được biểu diễn bằng các dây quấn. Chúng có các đường kính khác nhau - từ 0,02 đến 5,6 mm. Đối với máy biến áp và động cơ điện mạnh, người ta sản xuất các thanh đồng hình chữ nhật.các phần. Đôi khi, trong quá trình sửa chữa, một dây có đường kính lớn được thay thế bằng một số dây nhỏ hơn được kết nối song song.
Một phần đặc biệt của dây dẫn là dây và cáp, ngành công nghiệp cung cấp sự lựa chọn đa dạng nhất về cấp độ cho nhiều nhu cầu khác nhau. Thường thì bạn phải thay một sợi cáp bằng nhiều đoạn nhỏ hơn. Các lý do cho điều này rất khác nhau, ví dụ, cáp có tiết diện 240 mm2rất khó nằm dọc theo tuyến đường có khúc cua gấp. Nó được thay thế bằng 2x120mm2, và vấn đề đã được giải quyết.
Tính toán dây làm nóng
Dây dẫn bị dòng điện chạy qua đốt nóng, nếu nhiệt độ của nó vượt quá giá trị cho phép thì cách điện bị phá hủy. PUE cung cấp cho việc tính toán các dây dẫn để sưởi ấm, dữ liệu ban đầu cho nó là cường độ dòng điện và các điều kiện môi trường mà dây dẫn được đặt. Theo dữ liệu này, tiết diện dây dẫn được khuyến nghị (dây hoặc cáp) được chọn từ các bảng trong PUE.
Trong thực tế, có những tình huống khi tải trên cáp hiện có đã tăng lên rất nhiều. Có hai cách giải quyết - thay thế cáp bằng một cáp khác, nó có thể tốn kém hoặc đặt một cáp khác song song với nó để giảm bớt cáp chính. Trong trường hợp này, điện trở của dây dẫn khi mắc song song giảm, do đó nhiệt sinh ra giảm.
Để chọn chính xác tiết diện của cáp thứ hai, hãy sử dụng các bảng của PUE, điều quan trọng là không mắc sai lầm với định nghĩa về dòng điện hoạt động của nó. Trong tình huống này, việc làm mát của các dây cáp sẽ thậm chí còn tốt hơn so với việc làm mát của dây cáp. Nên tính toánđiện trở khi hai cáp được kết nối song song để xác định chính xác hơn khả năng tản nhiệt của chúng.
Tính toán dây dẫn mất điện áp
Khi hộ tiêu thụ Rnnằm cách nguồn năng lượng U1một khoảng L lớn thì xảy ra sụt áp khá lớn. trên các đường dây. Người tiêu dùng Rnnhận được điện áp U2thấp hơn nhiều so với giá trị ban đầu U1. Trong thực tế, các thiết bị điện khác nhau được kết nối song song với đường dây hoạt động như một tải.
Để giải quyết vấn đề, điện trở được tính toán khi tất cả các thiết bị được kết nối song song, do đó, điện trở tải Rnđược tìm thấy. Tiếp theo, xác định điện trở của dây dẫn đường dây.
Rl=ρ 2L / S,
Ở đây S là tiết diện của dây dẫn, mm2.
Tiếp theo, dòng điện được xác định: I=U1/ (Rl+ Rn). Bây giờ, biết cường độ dòng điện, hãy xác định điện áp rơi trên các dây của đường dây: U=I Rl. Sẽ thuận tiện hơn nếu tìm nó dưới dạng phần trăm của U1.
U%=(I Rl/ U1) 100%
Giá trị đề xuất của U% - không quá 15%. Các tính toán trên có thể áp dụng cho bất kỳ loại dòng điện nào.
