OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI
animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci

Istosmjerni strujni krugovi · Paralelni spoj otpornika
Otpornik $R_2$ je promjenjiv, a povlačenjem kliznika možete ga mijenjati u granicama od $0$ do $100 \text{ } \Omega$. Početno stanje dobivate klikom na tipku

Pomoću ovog programa možete napraviti virtualni pokus mjerenja jakosti struje kroz otpornike u paralelnom spoju kada se jedan otpor mijenja. Spoj je priključen je na istosmjerni strujni izvor $I=120 \text{ mA}$. Otpornik $R_1$ iznosi $10 \text{ } \Omega$, a klizni otpornik $R_2$ je promjenjiv u granicama $0$ do $100 \text{ } \Omega$ (vrijednost mu mijenjamo povlačenjem kliznika). U laboratoriju bi mehanički pomicali kliznik (pravocrtni ili okretni) prema skali s napisanim iznosima otpora. Sa svakim otpornikom je serijski spojen ampermetar, tako da možete pratiti rast ili pad struja kroz prvu i drugu granu paralele. Cilj pokusa je dobiti podatak kako struje $I_{\text{R}1}$ i $I_{\text{R}2}$ ovise o iznosu otpora $R_2$. U stvarnom pokusu bi trebalo vrijednosti upisivati izmjerene vrijednosti u odgovarajuću tablicu (npr. po stupcima vrijednosti otpornika $R_2$, a po redcima izmjerene struje $I_{\text{R}1}$ i $I_{\text{R}2}$) i potom nacrtati odgovarajuće grafove.

Istovremeno s promjenom otpornika $R_2$ iscrtavaju se odgovarajući grafovi struje ($I_{\text{R}1}$ i $I_{\text{R}2}$) kroz otpornike. Zapazite: dok struja kroz $R_1$ raste od $0 \text{ mA}$ prema $120 \text{ mA}$, struja kroz $R_2$ pada od $120 \text{ mA}$ prema nuli (to bi se dogodilo uz beskonačni $R_2$, tj. kada se $R_2$ odspoji). Kada se $R_1$ i $R_2$ izjednače struje su jednake (po $60 \text{ mA}$). Dakle, ovdje uvijek vrijedi: $$I=I_{\text{R}1}+I_{\text{R}2}$$ To je u skladu s Kirchhoffovim zakonom za struje (skraćeno KZS) koji se u literaturi često spominje kao I. Kirchhoffov zakon (više informacija).

Važno je primijetiti da su struje kroz paralelne grane obrnuto proporcionalne s otporima grana: veća struja teče kroz granu s manjim otporom, a manja struja teče kroz granu s većim otporom!

Ovakav spoj se često naziva i strujno djelilo. Pokazuje se da su struje kroz otpornike $R_1$ i $R_2$: $$I_{\text{R}1} = {I \cdot {{R_2} \over {R_1+R_2}}}$$ $$I_{\text{R}2} = {I \cdot {{R_1} \over {R_1+R_2}}}$$

Preporučuje se čitatelju da sam izvede ove formule (koristite Ohmov zakon i formule za paralelu otpornika)!

Za vježbu: analizirajte paralelni spoj otpornika spojen na istosmjerni naponski izvor. Kakvi su naponi na $R_1$ i $R_2$? Što se događa sa strujama kroz $R_1$ i $R_2$ kada mijenjamo otpor $R_2$, a što će biti s ukupnom strujom $I$?