§ 45. Параллельное соединение проводников

При параллельном соединении начала проводников объединены в одной точке, а концы — в другой. Между этими двумя узлами существуют несколько путей для движения зарядов, называемых ветвями. Все ветви подключены к одной и той же паре точек, поэтому напряжение на каждой одинаково: U = U₁ = U₂. Данное правило действует независимо от того, равны ли сопротивления ветвей или какие именно потребители в них установлены.

В точке разветвления общий поток зарядов разделяется, а после соединения ветвей снова объединяется. Поэтому общий ток равен сумме токов отдельных ветвей: I = I₁ + I₂. Каждый ток рассчитывается отдельно по закону Ома: I₁ = U/R₁ и I₂ = U/R₂. Через ветвь с меньшим сопротивлением проходит больший ток. При этом токи не обязаны быть одинаковыми; равенство получается лишь при одинаковых сопротивлениях и общем напряжении.

Из этих правил следует формула общего сопротивления: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂. Для двух резисторов её можно записать как R = R₁R₂/(R₁ + R₂). Результат меньше сопротивления каждой отдельной ветви, поскольку добавляется дополнительный путь для зарядов. Например, резисторы 6 Ом и 3 Ом дают общее сопротивление 2 Ом. При напряжении 12 В токи ветвей равны 2 А и 4 А, а общий ток составляет 6 А.

Параллельное соединение позволяет потребителям работать независимо: отключение одной ветви не разрывает остальные. По такому принципу подключают многие бытовые приборы. Однако независимость включения не означает неограниченную допустимую нагрузку: добавление потребителей увеличивает общий ток в подводящих проводах. Поэтому электропроводка и защитные устройства рассчитываются на определённые условия. При разборе схемы важно находить общие узлы, а не ориентироваться только на внешний вид рисунка: параллельные электрические ветви могут быть изображены любым удобным способом.