52.004

Két különböző ellenállást párhuzamosan kapcsolunk egy \(U=12\ \mathrm{V}\)‑os feszültségforrásra. Az 1‑es ellenállás \(20\ \Omega\)‑os, a 2‑es ellenálláson fél amper folyik. (A feladatot az eredő ellenállás fogalmának használata nélkül oldjuk meg!)

a)  Mekkora áram folyik az 1‑es ellenálláson?

\(I_1=0,6\ \mathrm{A}\)

A párhuzamos kapcsolás miatt az egészre kapcsolt $12\ \mathrm{V}$‑ot teljes egészében megkapják az egyes ellenállások is. Vagyis

\[U_1=U_2=U=12\ \mathrm{V}\]

Az 1‑es ellenállás értékét ismerjük, így rá felírhatjuk az Ohm‑törvényt, amiből megkaphatjuk a rajta átfolyó áramot:

\[R_1=\frac{U_1}{I_1}\]

\[I_1=\frac{U_1}{R_1}\]

\[I_1=\frac{12\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}\]

\[I_1=0,6\ \mathrm{A}\]

b)  Mekkora a 2‑es ellenállás értéke?

\(R_2=24\ \Omega\)

A 2‑es ellenálláson fél amper folyik:

\[I_2=0,5\ \mathrm{A}\]

Mit tudunk a rajta eső feszültségről? Mivel ő párhuzamosan van kapcsolva az 1‑es ellenállással, ezért rajta biztosan ugyanannyi esik, mint az 1‑esen. Vagyis rajta is $12\ \mathrm{V}$ feszültség esik:

\[U_2=12\ \mathrm{V}\]

Ezen két adat ismeretében már rá is felírhatjuk az Ohm‑törvényt:

\[R_2=\frac{U_2}{I_2}\]

\[R_2=\frac{12\ \mathrm{V}}{0,5\ \mathrm{A}}\]

\[R_2=24\ \Omega\] 

c)  Mekkora árammal terheljük eközben a feszültségforrást? (A terhelés azt jelenti, hogy mennyit kell "dolgoznia" a feszültségforrásnak, vagyis mekkora áramerősséget illetve teljesítményt kell leadnia; ez alapján áramterhelésről és teljesítményterhelésről is beszélhetünk.)

\(I=1,1\ \mathrm{A}\)

A feszültségforrásból kijövő áram (a főág árama) a párhuzamos kapcsolás miatt az elágazásnál "kettéoszlik", általában szétoszlik az egyes ágakon. Vagyis a főág árama mindig a párhuzamosan kötött ellenállások áramainak összege:

\[I=I_1+I_2\]

\[I=0,6\ \mathrm{A}+0,5\ \mathrm{A}\]

\[I=1,1\ \mathrm{A}\]