Zapojení rezistorů – sériové, paralelní a smíšené
Celkově lze smíšené připojení redukovat buď na sériové nebo paralelní připojení, a ty zase na jeden odpor s ekvivalentním odporem. To platí, pokud mezi přípojnými body nejsou žádné další rádiové prvky nebo zdroje energie (obr. 1).
Všechna schémata diskutovaná v tomto článku jsou spíše teoretická než praktická. V reálné situaci se k takovým způsobům připojení uchýlí v případech, kdy není po ruce rezistor požadovaného jmenovitého výkonu nebo výkonu. Jedná se o amatérskou praxi, nikoli však o produkční.
Existují však obvodová řešení, která používají podobná schémata zapojení. Nejoblíbenější je dělič napětí, ale o tom později.
Zvažujeme tedy schémata různých zapojení odporů a vzorce pro výpočet ekvivalentních odporů.
SÉRIOVÉ ZAPOJENÍ ODPORŮ
Schéma takového zapojení je řetězec, ve kterém je konečný výstup jednoho prvku spojen se začátkem druhého (obr. 2). U rezistoru jsou však počáteční a koncové svorky libovolné, protože nezáleží na tom, kterým směrem bude připojen.
Co potřebujete vědět a zapamatovat si.
1. Proud v libovolné sekci je stejný: I1=I2=. =In=I;
2. Napětí se sečtou: U1+U2+. +Un=U;
3. Hodnoty napětí jsou úměrné hodnotám odporu rezistoru: U1/U2/. /Un = R1/R2/. /Rn;
4. Vzorec pro výpočet celkového odporu je R=R1+R1+. +Rn;
Pro praktiky se zde můžeme zastavit pro ty, kteří rádi zjišťují, proč je vše právě takto, předvedu odvozování vzorců;
Abych stránku nezahltil, omezím se na příklad dvou rezistorů (R1 a R2). U většího počtu z nich je postup výpočtu obdobný.
První dvě tvrzení vyplývají z Kirchhoffových zákonů.
Dále použijeme vzorce Ohmova zákona.
Odvození odporového vzorce pro sériové zapojení rezistorů (bod 4).
U1=I*R1, U2=I*R2 (Ohmův zákon).
Ihned jsem použil hodnotu I, protože I1=I2=I;
Vyřešili jsme sériové připojení, přejděme k paralelnímu.
PARALELNÍ ZAPOJENÍ ODPORŮ
Tímto spojením jsou všechny přívody umístěné na jedné straně prvku spojeny dohromady v jednom bodě (obr. 3).
Stejně jako v předchozí verzi, nejprve závěry.
1. Celkový proud se rovná součtu proudů procházejících každým rezistorem: I=I1+I2+. +In;
2. Všechna napětí jsou stejná U=U1=U2=. =Ne;
3. Hodnoty proudu jsou nepřímo úměrné hodnotám odporu: I1/I2/. /In = (1/R1)/(1/R2)/. /(1/Rn);
4. Celkový odpor se vypočítá podle vzorce: 1/R=1/R1+1/R2+. +1/Rn;
Odvoďme vzorce pro pp. 3, 4. Stejně jako dříve pro jednoduchost vezmeme dva paralelně zapojené rezistory.
I1=U/R1, I2=U/R2 (pamatujte, že U1=U2=U);
Okamžitě „obrátím“ hodnotu odporu a provedu výpočet ne pro R, ale pro 1/R – to je méně těžkopádné.
Pokud tento vzorec převedeme do formy vhodnější pro výpočet, dostaneme:
Vezměte prosím na vědomí, že pokud zapojíme dva rezistory se stejnými hodnotami paralelně, celkový odpor bude poloviční než každý z nich.
SMÍŠENÉ ZAPOJENÍ ODPORŮ
Zde jsou možné různé kombinace. Nejjednodušší je znázorněn na obrázku 4.
Ale protože jakékoli smíšené zapojení lze zredukovat buď na paralelní nebo sériové (vysvětluje to dané schéma), není v tomto případě potřeba nic počítat ani odvozovat vzorce.
Pokud tedy nemáte po ruce rezistor s požadovaným odporem, můžete jej vybrat již provedením příslušných zapojení.
Pro jakékoli zapojení, pokud mají rezistory stejný výkon, bude součet (za celý řetězec) roven jejich součtu.
Ale pokud ne, pak je potřeba se zaměřit na ty nejslabší. V tomto případě použijte vzorec P=I*U. To znamená, že vypočítejte proud a napětí pro tento odpor a odhadněte, kolik energie může rozptýlit.
- P=I 2 *R – pro sériové připojení;
- P=U 2 /R – pro paralelní.
Ale pro elektroniku to zpravidla není relevantní, ale v silových obvodech je to důležité.
- elektrikář;
- elektronika.
* * *
© 2014–2024 Všechna práva vyhrazena.
Materiály stránek mají informační charakter, mohou vyjadřovat názor autora a nesmějí být používány jako směrnice a normativní dokumenty.