Proud v elektrickém obvodu - jedna z hlavních charakteristik elektrického proudu, která určuje jeho intenzitu a směr. Když jsou rezistory připojeny do obvodu, proud se může měnit v závislosti na jejich vlastnostech a typu připojení.
Rezistor - je to elektrický prvek určený ke změně elektrického odporu v obvodu. Čím větší je odpor rezistoru, tím méně proud teče v obvodu při daném napětí. Podle Ohmova zákona je proud úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu v obvodu.
Když jsou rezistory zapojeny do série, jejich odpor se sčítá a proud v obvodu zůstává konstantní. To znamená, že odpor obvodu se zvyšuje a proud klesá.
Pokud jsou rezistory připojeny paralelně, celkový odpor obvodu se sníží a proud v obvodu se zvýší. Toto spojení umožňuje efektivní využití elektrické energie, protože při stejném napětí může na každém rezistoru proudit různé množství proudu.
Určení síly proudu
Jednotkou pro měření síly proudu v Si je ampér (a). Jeden ampér se rovná jednomu elektrickému přívěsku procházejícímu vodičem za jednu sekundu.
Proud se měří pomocí ampérmetru, který se připojuje k obvodu paralelně s vodičem, kterým proud protéká.
Síla proudu závisí na napětí a odporu v elektrickém obvodu. Podle Ohmova zákona je proud přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu, tj. I = U/R, kde I je proud, u napětí a R odpor.
Pokud jsou v elektrickém obvodu přítomny odpory, pak se proud vypočítá podle vzorce I = U/(R1 + R2 + . + Rn), kde R1, R2,. RN-odpor rezistorů. Když jsou rezistory připojeny do série, proud přes každý odpor je stejný a napětí je mezi nimi rozděleno úměrně jejich odporu.
Pojem proud
Síla proudu vzniká v důsledku existence rozdílu potenciálů (napětí) mezi dvěma body v elektrickém obvodu. V přítomnosti uzavřeného obvodu a potenciálního rozdílu mezi body s elektrodami se náboje začnou pohybovat po vodiči a vytvářet elektrický proud.
Jednotkou proudu je ampér (a). 1 ampér se rovná množství elektrického náboje, které prochází průřezem vodiče za 1 sekundu, při síle proudu 1 ampér.
Proud lze určit pomocí Ohmova zákona: I = U/R, kde I je proud, U je potenciálový rozdíl mezi body v vodiči, R je odpor vodiče.
Proud má směr. Pravidlo mnemotechnické " uši " umožňuje určit směr proudu v obvodu: když se podíváte na odporový prvek tak, aby "ucho" směřovalo k vodiči, směr proudu se shoduje se směrem torze tohoto "ucha".
Spojení odporů
Existují různé způsoby, jak spojit rezistory:
- Připojení rezistorů v sérii
- Připojení rezistorů paralelně
Když jsou rezistory připojeny do série, jejich odpor se sčítá:
- Odpor obvodu při připojení dvou rezistorů v sérii se rovná součtu odporu těchto odporů.
- Proud v obvodu při sériovém připojení rezistorů je stejný na všech částech obvodu.
- Každý odpor v obvodu, když je zapojen do série, nese stejný proudový výkon.
Když jsou rezistory připojeny paralelně, jejich odpor se snižuje:
- Odpor obvodu při připojení dvou rezistorů je paralelně vypočítán podle vzorce, což je zpětný součet reverzních hodnot odporu těchto odporů.
- Proud v obvodu při paralelním spojení rezistorů je mezi nimi distribuován úměrně jejich odporu.
- Každý odpor v obvodu, když je připojen paralelně, nese svůj podíl na celkovém proudu.
Spojení rezistorů může být kombinováno, když jsou v obvodu přítomny jak sériově, tak paralelně Spojené odpory. V takovém případě je nutné použít příslušné vzorce pro výpočet odporu a proudu v obvodu.
Sériové připojení odporů
V elektrickém obvodu, když jsou rezistory zapojeny do série, je proud stejný v každém rezistoru. V tomto případě, pokud existuje obvod několika rezistorů, proud, který jimi prochází, se rovná celkové síle proudu v obvodu.
Při sériovém připojení odporů se jejich odpor sčítá. Celkový odpor rezistorů lze nalézt složením jejich odporu:
kde Rcelkový - celkový odpor obvodu, R1, R2, R3, . Rn - odpor příslušných odporů.
Čím větší je tedy odpor každého odporu v obvodu, tím větší bude celkový odpor a tím menší je proud procházející obvodem.
Kromě toho lze pomocí Ohmova zákona najít napětí na každém rezistoru v sériovém připojení:
kde U1, U2, U3 - napětí na příslušných odporech, i-proud v obvodu, R1, R2, R3 - odpor příslušných odporů.
Při sériovém připojení rezistorů je tedy proudový výkon v každém rezistoru stejný a napětí na každém rezistoru je úměrné jeho odporu.
Paralelní spojení odporů
V elektrickém obvodu mohou být rezistory připojeny paralelně nebo sériově. V této části se podíváme na paralelní spojení odporů.
Paralelní připojení odporů znamená, že konce každého rezistoru jsou připojeny ke stejnému páru uzlů obvodu. V důsledku toho je proud rozdělen mezi paralelně připojené rezistory. To znamená, že proud vstupující do paralelní sloučeniny se rovná součtu proudových sil procházejících každým odporem Samostatně.
Při paralelním připojení rezistorů lze celkový odpor obvodu vypočítat podle vzorce:
| Vzorec pro výpočet celkového odporu při paralelním připojení rezistorů: |
|---|
| 1 / Rcelkový = 1 / R1 + 1 / R2 + . + 1 / Rn |
Kde Rcelkový - celkový odpor, R1, R2, . Rn - odpor každého odporu v paralelním spojení.
Při paralelním spojení rezistorů se tedy součet reverzních hodnot odporu každého rezistoru rovná reverzní hodnotě celkového odporu.
Pomocí tohoto vzorce lze vypočítat celkový odpor paralelně se Spojenými odpory, což umožňuje určit proud v obvodu při daném napětí a známých hodnotách odporu.