Paralelní obvody — proč každý spotřebič dostává plných 230 V
Hlavní myšlenka
V sériovém řetězci protéká jeden proud postupně všemi prvky a napětí zdroje se mezi ně dělí. V paralelním obvodu je každá větev připojena přímo na tytéž dvě svorky zdroje — každá větev tedy vidí plné napětí a proudy se jednoduše sčítají.
Každá větev se řídí Ohmovým zákonem nezávisle (I = U / R), takže celkový proud odebíraný ze zdroje je I_celkový = I₁ + I₂ + … Každá přidaná větev nutí zdroj pracovat víc, což se projevuje jako menší celkový odpor. Dva rezistory paralelně se kombinují jako:
1/R_celkový = 1/R₁ + 1/R₂, pro běžný případ dvou rezistorů pak R_celkový = R₁·R₂ / (R₁ + R₂) — „součin přes součet".
Výsledek je vždy nižší než menší z obou odporů. 10 Ω a 30 Ω paralelně dá 7,5 Ω, ne 20 Ω — velký rezistor otevírá proudu druhou možnou cestu, místo aby tu první zadusil. V tom spočívá celý princip elektrických instalací budov: jedna cesta pro každý spotřebič.
Příklad z praxe
Vejděte do libovolné kuchyně. Varná konvice (topné těleso ≈10 Ω) a toustovač (≈30 Ω) jsou oba zapojeny do zásuvky — oba paralelně, takže oba dostávají plných 230 V a běží současně na jmenovitý výkon. Konvice odebírá 23 A, toustovač 7,7 A, zdroj tedy dodává přibližně 30,7 A a zhruba 7 kW tepla dohromady. Přesně proto může slabý prodlužovací kabel nebo opotřebovaný kontakt zásuvky, který obsluhuje oba, přehřívat: limitem je instalace, ne fyzika. A také proto jedna přepálená žárovka v paralelně zapojené místnosti nijak neovlivní ostatní — každá větev žije či umírá na své vlastní cestě.
Častá chyba
Počítat s paralelním odporem jako s prostým průměrem — nebo předpokládat, že přidání rezistoru musí celkový odpor zvýšit. Přidání větve vždy celkový odpor snižuje a celkový proud zvyšuje. Elektrikář dimenzující obvod sleduje součet proudů spotřebičů, protože právě ten — ne odpor — zahřívá kabel a spíná jistič.
Sériové (rozšíření elektrotechniky L1) versus paralelní spojení jednou větou: sériově se dělí napětí a proud je společný; paralelně se dělí proud a napětí je společné.