Poprzednio badaliśmy i obliczaliśmy jaki jest prąd i napięcie w obwodzie w którym rezystory są połączone szeregowo. Dla przypomnienia połączenie takie obrazuje schemat:

Rys. 1 Schemat układu w którym rezystory połączone są szeregowo.

Do jakich wniosków dojdziemy badający obwód, w którym rezystory połączono równolegle? Standardowo zaczniemy od schematu układu:

Rys. 2 Schemat układu w którym rezystory połączone są ze sobą równolegle i szeregowo.

Jaka będzie rezystancja całkowita Rc wszystkich rezystorów w naszym układzie? Zanim odpowiem na to pytanie zauważmy, że tylko rezystory R1 i R2 są połączone ze sobą równolegle. Na początek zajmiemy się tylko nimi. Jak już pisałam we wcześniejszym poście (który znajdziecie tutaj) wzór na rezystancję rezystorów połączonych równolegle to:

Łączna rezystancja rezystorów R1 i R2 wynosi 6,9kΩ. Teraz spójrzmy jeszcze raz na schemat – rezystory R1 i R2 w stosunku do rezystora R3 są połączone szeregowo. Uproszczenie schematu pozwoli to uwypuklić: 

Rys. 3 Kolejne etapy przekształcania obwodu: a) schemat obwodu początkowego, b) schemat obwodu równoważnego po zastąpieniu dwóch gałęzi jedną gałęzią zastępczą o rezystancji R1,2, c) schemat obwodu równoważnego po zastąpieniu rezystorów R1,2 i R3 rezystorem Rc.

Wiemy juz w jaki sposób obliczyć rezystancję całkowitą naszego układu. Pamiętajmy, że wyliczyliśmy ją na podstawie nominalnych wartości rezystancji użytych rezystorów. Jako ćwiczenie proponuję, aby w analogiczny sposób obliczyć jaka jest rzeczywista rezystancja całkowita w waszych układach (po zmierzeniu rezystancji wszystkich rezystorów multimetrem). U mnie wyniosła ona 9,1kΩ.

Do obliczenia natężenia prądu potrzebne jest już tylko napięcie dostarczane przez baterię:

Rys. 4 Po lewej: schemat podłączenia multimetru do układu, po prawej: pomiar napięcia po dwóch stronach baterii.

W moim obwodzie bateria, czyli źródło napięcia dostarcza do układu 6,10V. Obliczmy natężenie I:

Przyjrzyjmy się teraz napięciu w układzie przykładając sondy miernika w różnych miejscach:

Rys. 5 Po lewej: schemat podłączenia multimetru do układu; po prawej: pomiar spadku napięcia na rezystorze R1.

Rys. 6 Po lewej: schemat podłączenia multimetru do układu; po prawej: pomiar spadku napięcia na rezystorze R2.

Rys. 6 Po lewej: schemat podłączenia multimetru do układu; po prawej: pomiar spadku napięcia na rezystorze R3.

Moja bateria dostarcza do obwodu napięcie równe 6,10V. Co ciekawe spadek napięcia na rezystorach połączonych równolegle jest taki sam (wynosi po 4,60V), mimo że mają one różną rezystancję. Spadek na rezystorze R3 to 1,49V.

Czy takie same wartości otrzymamy z wyliczeń?

Teraz zmierzmy jakie jest natężenie w poszczególnych punktach układu:

Rys. 7 Po lewej: schemat połączenia amperomierza do układu; po prawej: pomiar natężenia prądu I.

Rys. 8 Po lewej: schemat połączenia amperomierza do układu; po prawej: pomiar natężenia prądu I1.

Rys. 9 Po lewej: schemat połączenia amperomierza do układu; po prawej: pomiar natężenia prądu I2.

Bateria dostarcza do układu napięcie  6,10V w zamkniętym obwodzie pokazanym na rys. 7. płynie prąd o  natężeniu 670µA. Doprowadzone napięcie do pierwszego węzła  w obu gałęziach pozostaje takie samo  i wynosi 4,60V. Natężenie prądu (które możemy wyobrazić sobie jako płynące elektrony) dzieli się na dwie gałęzie, część „wodo-elektronów” płynie gałęzią oznaczoną I1, a część gałęzią I2. W drugim węźle gałęzie I1 i I2 znów łączą się ze sobą dając natężenie I. W tym miejscu doszliśmy do pierwszego prawa Kirchoffa: dla każdego węzła obwodu elektrycznego suma prądów dopływających do węzła jest równa sumie prądów odpływających od węzła. W naszym przypadku:

Zobaczmy jeszcze czy wyliczone natężenie będzie takie samo jak to zmierzone: