Vastusten rinnankytkentä

Kun virtapiiri haarautuu, muodostuu rinnankytkentä. Haaran alku- ja loppupiste ovat samat, joten pisteiden välillä on yhtä suuri jännite riippumatta siitä, mitä haaraa pitkin jännite mitataan. Rinnankytkettyjen komponenttien jännite on sama, mutta sähkövirta jakautuu haaroihin sen mukaan, miten hyvin se haarassa pääsee etenemään. Mitä pienempi on haaran komponenttien yhteinen resistanssi, sitä suurempi sähkövirta haarassa kulkee.

Tarkastellaan tilannetta, jossa vastuksia kytketään rinnan samaan jännitelähteeseen. Kirchhoffin 1. lain mukaan haarautuman alku- ja loppupisteeseen tuleva sähkövirta on yhtä suuri kuin pisteestä lähtevät sähkövirrat yhteensä.

[[$\quad I=I_1+I_2+\ldots I_n$]]

Jokaisen vastuksen napajännite on yhtä suuri kuin haarojen alku- ja loppupisteiden välinen jännite, joka tässä tilanteessa on sama kuin jännitelähteen napajännite. Sähkövirrat voidaan esittää Ohmin lain mukaan napajännitteen ja haaran resistanssin osamääränä.

[[$\quad \dfrac{U}{R_{\text{kok}}}=\dfrac{U}{R_1}+\dfrac{U}{R_2}+\ldots \dfrac{U}{R_n}$]]

[[$\quad \dfrac{1}{R_{\text{kok}}}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\ldots \dfrac{1}{R_n}$]]

Rinnankytkettyjen vastusten vastusten kokonaisresistanssin käänteisluku on yhtä suuri kuin yksittäisten vastusten käänteislukujen summa. Kaavan muoto tarkoittaa, että rinnankytkennän johdosta kokonaisresistanssi on aina pienempi kuin pienin yksittäisen vastuksen resistanssi. Tämän voi päätellä myös paristosta lähtevästä sähkövirrasta, joka jakautuu haaraumakohdissa ja tällöin pienenee siirryttäessä virtapiirin haaroihin.

Lukemattomat erilaiset elektroniikkalaitteet tarvitsevat sisälleen resistansseiltaan mitä erilaisempia vastuksia sähkövirtoja rajoittamaan. On mahdotonta valmistaa, saati pitää kauppojen varastoissa, resistanssiltaan kaikkia mahdollisia vastuksia. Usein on järkevintä kytkeä helposti saatavia vastuksia sopivasti yhteen niin, että yhdistelmän resistanssi on sopiva.



Kokonaisresistanssi rinnankytkennässä

[[$$ \begin {align*}\dfrac{1}{R_{\text{kok}}}&=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\dfrac{1}{R_3}+\dots \\ \dfrac{1}{R_{\text{kok}}}&=\sum \dfrac{1}{R_i}, \end {align*}$$]]

jossa [[$R_i$]] [[$(i=1, 2,\dots)$]] ovat yksittäisten vastusten resistanssit.