Поведение

Когда учащиеся впервые видят параллельное уравнение сопротивления, возникает естественный вопрос:«Откуда это ? вещь пришла? » Это действительно странная арифметика, и ее происхождение заслуживает хорошего объяснения.

В чем разница между сопротивлением и проводимостью?

Сопротивление по определению - это мера трения . компонент представляет поток тока через него. Сопротивление обозначается заглавной буквой «R» и измеряется в единицах «Ом». Однако мы можем думать об этом электрическом свойстве как об обратном:как легко это для тока, протекающего через компонент, а не как сложно .

Если сопротивление это слово, которое мы используем, чтобы обозначить меру того, насколько трудно току течь, тогда хорошим словом, чтобы выразить, насколько легко ток течет, будет проводимость . Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению:

Чем больше сопротивление, тем меньше проводимость - и наоборот.

Это должно иметь интуитивный смысл, потому что сопротивление и проводимость - противоположные способы обозначения одного и того же важного электрического свойства.

Если сравнивать сопротивления двух компонентов и обнаруживается, что компонент «A» имеет половину сопротивления компонента «B», то мы могли бы в качестве альтернативы выразить это соотношение, сказав, что компонент «A» дважды такой же проводящий, как компонент «В». Если компонент «А» имеет сопротивление, составляющее лишь одну треть от сопротивления компонента «В», то мы можем сказать, что оно в три раза . более проводящий, чем компонент «В» и т. д.

Единица поведения

Продолжая эту идею, были созданы символ и единица измерения проводимости. Символ - заглавная буква «G», а единица измерения - mho . , что означает «ом», написанное в обратном порядке (и вы не думали, что у инженеров-электронщиков есть чувство юмора!).

Несмотря на свою уместность, блок mho был заменен в более поздние годы блоком Siemens (сокращенно прописной буквой «S»). Это решение об изменении названий единиц напоминает изменение единицы измерения температуры в градусах Цельсия . в градусы Цельсия , или изменение единицы частоты c.p.s. (циклов в секунду) до Герц . Если вы ищете здесь образец, то Сименс, Цельсий и Герц - это фамилии известных ученых, имена которых, к сожалению, меньше говорят нам о природе единиц, чем их первоначальные обозначения.

В качестве сноски, единица измерения Siemens никогда не выражается без последней буквы «s». Другими словами, не существует такой вещи, как «siemen», как в случае с «ом» или «mho». Причина этого - правильное написание фамилий соответствующих ученых.

Единица измерения электрического сопротивления была названа в честь кого-то по имени «Ом», тогда как единица измерения электрической проводимости была названа в честь кого-то по имени «Сименс», поэтому было бы неправильно «выделять единицу» последнюю единицу, поскольку ее последняя буква «s» не обозначает множественность.

Возвращаясь к нашему примеру с параллельной схемой, мы должны быть в состоянии увидеть, что несколько путей (ветвей) для тока уменьшают общее сопротивление для всей цепи, поскольку ток может легче протекать через всю сеть из нескольких ветвей, чем через любую из них. только эти отраслевые сопротивления. С точки зрения сопротивления дополнительные ветви приводят к меньшему общему количеству (текущие встречает меньшее сопротивление). С точки зрения проводимости однако дополнительные ответвления приводят к большей сумме (ток течет с большей проводимостью).

Общее параллельное сопротивление

Общее параллельное сопротивление меньше чем любое из сопротивлений отдельных ветвей, потому что параллельные резисторы вместе оказывают меньшее сопротивление, чем по отдельности:

Общая параллельная проводимость

Общая параллельная проводимость больше чем проводимость любой из отдельных ветвей, потому что параллельные резисторы проводят вместе лучше, чем по отдельности:

Чтобы быть более точным, общая проводимость в параллельной цепи равна сумме индивидуальных проводимостей:

Если мы знаем, что проводимость - это не что иное, как математическая обратная величина (1 / x) сопротивления, мы можем перевести каждый член приведенной выше формулы в сопротивление, подставив обратную величину каждой соответствующей проводимости:

Решая приведенное выше уравнение для полного сопротивления (вместо обратного значения общего сопротивления), мы можем инвертировать (возвратить) обе части уравнения:

Итак, мы наконец пришли к нашей загадочной формуле сопротивления! Электропроводность (G) редко используется в качестве практического измерения, поэтому приведенная выше формула часто используется при анализе параллельных цепей.

ОБЗОР:

• Проводимость противоположна сопротивлению:мера того, насколько легко это для того, чтобы электрический ток проходил через что-то.
• Электропроводность обозначается буквой «G» и измеряется в единицах mhos . или Siemens .
• Математически проводимость равна сопротивлению, обратному сопротивлению:G =1 / R.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Рабочий лист закона Ома
• Таблица удельного сопротивления проводников.