Odpor je jednou z hlavních charakteristik elektrického obvodu a určuje jeho schopnost odolávat proudu. Při výpočtu celkového odporu části obvodu, kde jsou přítomny rezistory se stejným odporem, lze použít jednoduchý vzorec.
Rezistory jsou nejběžnějšími prvky v elektrických obvodech a mají jmenovitý odpor vyjádřený v ohmech (Ohm). Rezistory, jejichž odpor je 3 ohmy, jsou typickými zástupci tohoto prvku.
Pro výpočet celkového odporu části obvodu, kde jsou přítomny rezistory se stejným odporem, lze použít vzorec:
Rcelkový = R1 + R2 + R3 + . + Rn
kde Rcelkový - celkový odpor obvodu, R1, R2, R3, . Rn - odpor rezistorů v této části obvodu.
Pokud jsou tedy v obvodu přítomny rezistory s odporem 3 ohmů, celkový odpor této části obvodu se rovná součtu odporu všech odporů v daném úseku.
Odpor obvodu s odpory: výpočet celkového odporu místa
Odpor rezistorů v obvodu se sčítá podle vzorce:
- U rezistorů Spojených v sérii se součet jejich odporu rovná součtu hodnot každého rezistoru:
- Rcelkový = R1 + R2 + R3 + . + Rn
- U rezistorů Spojených paralelně lze celkový odpor vypočítat podle vzorce:
- 1/Rcelkový = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + . + 1/Rn
V případě odporů, které lze považovat za nekonečně velké (například v případě konektorů, vypínačů a diod), je lze při výpočtu celkového odporu ignorovat.
Při výpočtu celkového odporu části obvodu je důležité mít na paměti pravidla, která platí pro paralelní a trvale připojené rezistory. Když znáte tato pravidla, můžete to zjednodušit a zrychlit výpočty.
Význam odporu
Hodnota odporu závisí na materiálu, ze kterého je vodič vyroben, jeho délce, ploše průřezu a teplotě. Čím delší je vodič, tím větší je jeho odpor. Čím větší je plocha průřezu vodiče, tím menší je jeho odpor. Teplotu ovlivňuje i odpor vodiče: s rostoucí teplotou se odpor obvykle zvyšuje.
Odpor lze vypočítat pomocí Ohmova zákona, který říká, že proud v elektrickém obvodu je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu: I = U / R, kde I je proud v ampérech, u - napětí ve voltech, R - odpor v ohmech.
Určitou hodnotu odporu lze získat spojením rezistorů. Při sériovém připojení rezistorů se celkový odpor rovná součtu odporu každého rezistoru. Při paralelním připojení rezistorů lze celkový odpor vypočítat podle vzorce: 1/RSP = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + . , kde Rspol-celkový odpor, R1, R2, R3 - odpor každého rezistoru.
Hodnota odporu je důležitá v elektrotechnice a elektronice pro správné fungování elektrických zařízení a zařízení.
Paralelní spojení odporů
V elektrickém obvodu lze rezistory spojit dvěma hlavními způsoby: sériově a paralelně. V této části se podíváme na paralelní spojení odporů.
V paralelním spojení odporů je záporný konec každého rezistoru připojen k zápornému konci ostatních odporů a kladný konec každého rezistoru je spojen s kladným koncem ostatních odporů. V důsledku toho jsou všechny rezistory paralelně spojeny.
Celkový odpor paralelního spojení rezistorů lze vypočítat podle vzorce:
kde Rcelkový - celkový odpor, R1, R2, R3, . , Rn - odpor každého odporu.
V paralelním spojení bude celkový odpor menší než u kteréhokoli z odporů, protože proud se mezi nimi rozdělí a každý odpor bude paralelně generovat menší podíl celkového proudu.
Výpočet celkového odporu
Celkový odpor obvodu s odpory 3 ohmů lze vypočítat pomocí Ohmova zákona nebo pravidla sériového odporu.
Pravidlo sériového odporu říká, že celkový odpor v obvodu se rovná součtu jednotlivých odporů všech odporů v obvodu.
Pokud má obvod více rezistorů se stejným odporem, lze celkový odpor vypočítat následovně:
| Počet rezistorů (n) | Celkový odpor |
|---|---|
| 2 | 3 ohm |
| 3 | 9 ohmů |
| 4 | 12 ohmů |
| 5 | 15 ohmů |
Pokud je například v obvodu dva 3 Ohmové odpory, celkový odpor bude 3 ohmy + 3 ohmy = 6 ohmů.
Při výpočtu celkového odporu 3 Ohmového obvodu je tedy nutné vzít v úvahu počet odporů a pravidlo, které se používá, aby bylo dosaženo přesného výsledku.
Odpor v sériovém připojení
Pro výpočet celkového odporu části obvodu, která se skládá z několika rezistorů v sériovém připojení, je nutné složit hodnoty každého rezistoru. Například, pokud existují tři rezistory s hodnotami 3 ohmů, celkový odpor obvodu bude 9 ohmů (3 ohmy + 3 ohmy + 3 ohmy = 9 ohmů).
Odpor v sériovém připojení rezistorů se tedy jednoduše sčítá, což umožňuje určit celkový odpor obvodu. Toto je základní pravidlo, které se používá při výpočtu elektrických obvodů.
Výměna paralelního připojení za ekvivalentní odpor
Pokud má obvod několik rezistorů Spojených paralelně k sobě, lze je nahradit ekvivalentním odporem, který má stejný odpor jako paralelní připojení.
K výměně paralelního spoje za ekvivalentní odpor je nutné použít vzorec:
kde R1, R2, . Rn - odpor každého odporu v paralelním spojení.
Výsledkem výpočtů bude ekvivalentní odpor obvodu, který lze použít k dalším výpočtům.
Tato metoda je pohodlná při práci se spoustou odporů, protože nahrazení paralelního připojení jedním ekvivalentním odporem umožňuje snadnější výpočty a analýzu obvodu.
Výpočet celkového odporu obvodu
Celkový odpor obvodu, který se skládá z několika odporů, lze vypočítat za předpokladu, že jsou rezistory připojeny paralelně.
Pro výpočet celkového odporu obvodu s odpory se provádějí následující kroky:
- Určete hodnoty všech odporů v obvodu.
- Pomocí vzorce pro výpočet celkového odporu paralelních odporů Vypočítejte inverzní hodnoty odporu každého rezistoru.
- Vypočítejte reverzní hodnoty odporu a vezměte zpět hodnotu z výsledného součtu. To by byl společný odpor řetězu.
Pokud jsou například v obvodu tři rezistory, každý s odporem 3 ohmů, pak:
Zpětná hodnota odporu prvního odporu je 1/3 ohmů -1 = 1/3 ohmů -1 .
Zpětná hodnota odporu druhého odporu je 1/3 ohmů -1 = 1/3 ohmů -1 .
Zpětná hodnota odporu třetího odporu je také 1/3 ohmů -1 = 1/3 ohmů -1 .
Nyní sečteme všechny hodnoty odporu: 1/3 ohmů -1 + 1/3 ohmů -1 + 1/3 ohmů -1 = 3/3 ohmů -1 .
Nakonec vezmeme zpět hodnotu z výsledného součtu: 3/3 ohmů -1 = 1 Ohm.
Celkový odpor obvodu, který se skládá ze tří 3 Ohmových odporů, se tedy rovná 1 Ohm.
Příklad výpočtu odporu části obvodu s odpory 3 ohmů
Představme si situaci, kdy obvod má několik odporů, z nichž každý má odpor 3 ohmů. Pro výpočet celkového odporu části obvodu s těmito odpory lze použít vzorec pro připojení rezistorů do série.
U řady sloučenin rezistorů, ve kterých jsou umístěny jeden po druhém, se celkový odpor vypočítá jako součet odporu každého rezistoru:
V našem případě, kde všechny odpory mají stejný odpor a jsou 3 ohmy, bude celkový odpor části obvodu stejný:
Rcelkový = 3 Ohmy + 3 Ohmy + 3 Ohmy + . + 3 ohmy = 3N ohmy
kde n je počet odporů v obvodu.
Pokud tedy obvod obsahuje například 5 3 Ohmových odporů, pak celkový odpor této oblasti bude 15 ohmů.
Znalost tohoto vzorce a možnost jeho aplikace ve výpočtech vám pomůže efektivně pracovat s řetězci obsahujícími více odporů.