Rezistory jsou elektronické součástky určené k odporu elektrického proudu. Mohou být vzájemně propojeny dvěma hlavními typy: paralelně a postupně. Každý typ připojení má své vlastní vlastnosti a vlastnosti a správná definice typu připojení je velmi důležitá při navrhování a výpočtu elektrických obvodů.
Paralelní spojení odporů nastává, když jsou konce všech odporů připojeny k sobě. Výsledkem je, že odpor paralelně s propojenými rezistory klesá a jejich celkový výkon se zvyšuje. Je to proto, že proud je rozdělen mezi rezistory a fungují nezávisle na sobě. Paralelní spojení odporů lze určit měřením celkového odporu obvodu pomocí ommetru. Pokud je celkový odpor menší než odpor největšího odporu, pak jsou rezistory spojeny paralelně.
Sériové spojení rezistorů nastává, když je jeden konec každého rezistoru spojen se začátkem nebo koncem předchozího rezistoru. Výsledkem je součet odporu trvale Spojených odporů. Je to proto, že proud procházející jedním odporem prochází všemi následnými odpory. Typ připojení lze určit měřením celkového odporu obvodu. Pokud se celkový odpor rovná součtu odporu každého rezistoru, pak jsou rezistory spojeny v sérii.
Určení typu připojení rezistorů
K paralelnímu spojení rezistorů dochází, když jsou konce každého rezistoru spojeny dohromady a konce druhého konce původního jsou vzájemně spojeny. To vytváří několik paralelních cest pro elektrický proud. Rezistory v paralelním spojení mají na každém stejné napětí.
Sériové připojení odporů nastává, když jsou k sobě připojeny rovné konce každého rezistoru a jejich druhý konec je připojen k zemi nebo jinému zdroji energie. V tomto typu připojení prochází každý odpor střídavě elektrickým proudem. Rezistory v sériovém připojení mají stejný proud.
K určení typu připojení rezistorů lze použít několik metod. Jedním z nejjednodušších způsobů je vizuální analýza schématu. Pokud jsou rezistory spojeny dohromady na jednom vodiči, pak je to paralelní připojení. Pokud jsou rezistory umístěny v sérii, pak je to sériové připojení.
Pokud vizuální analýza nedává jasnou odpověď, lze měřit elektrický proud a napětí na každém rezistoru. Pokud je proud přes každý odpor stejný, pak je to sériové připojení. Pokud je napětí na každém rezistoru stejné, pak je to paralelní připojení.
Správná definice typu připojení rezistorů umožňuje přesně analyzovat a vypočítat elektrické obvody a pomáhá vyloučit možné chyby při provádění elektrických měření a výpočtů.
Paralelní spojení odporů
V paralelním spojení odporů se každý odpor spojuje paralelně s jinými rezistory, to znamená, že mají společný začátek a konec obvodu. Výsledkem je paralelní obvod, ve kterém je proud rozdělen mezi rezistory.
Když jsou rezistory připojeny paralelně, jejich celkový odpor lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
1 / Robšč = 1/R1 + 1/R2 + 1 / R3 + . + 1 / Rp
Zde Robšč-celkový odpor paralelně se Spojenými rezistory, zatímco R1, R2, R3,. , Odpor RP každého odporu v paralelním obvodu.
Celkový odpor paralelního spoje je vždy menší než odpor nejmenšího odporu v obvodu. To je způsobeno skutečností, že v paralelním obvodu je proud rozdělen mezi rezistory, takže každý odpor "vidí" menší odpor než v sériovém připojení.
Rezistory v paralelním připojení se používají, když je nutné zvýšit celkový výkon obvodu, protože každý rezistor přebírá část proudu. Mohou být také použity k vytvoření větvení v obvodu, například k připojení různých zařízení k jednomu zdroji napájení.
Sériové připojení odporů
V sériovém spojení odporů prochází každý odpor střídavě elektrickým proudem. To znamená, že kladný konec prvního rezistoru se spojí se záporným koncem druhého rezistoru a tak dále. Všechny odpory jsou umístěny v jednom obvodu.
Když jsou rezistory zapojeny do série, celkový odpor obvodu je zcela závislý na velikosti jejich jednotlivých odporů. Celkový odpor obvodu lze vypočítat jednoduše sečtením všech jednotlivých odporů.
Komunikující konce prvního a posledního rezistoru v sériovém připojení se obvykle připojují k napájecímu zdroji nebo jiné části elektrického obvodu.
Když jsou rezistory zapojeny do série, jejich hodnoty se obvykle negenerují algebraicky. Místo toho se jejich odpor jednoduše sčítá.
Z toho lze odvodit, že v sekvenčním spojení je celkový odpor obvodu vždy větší než individuální odpor rezistorů. To je způsobeno skutečností, že elektrický proud v sériovém připojení musí projít každým odporem, což vede ke snížení účinnosti obvodu.
Jak určit typ sloučeniny?
1. Pozorování: ve schématu paralelního spojení rezistorů jsou oba konce každého rezistoru připojeny k jednomu společnému bodu. Ve schématu sériového připojení odporů je konec prvního rezistoru připojen k začátku druhého a tak dále, dokud nebudou všechny odpory spojeny.
2. Měření: lze měřit odpor každého rezistoru pomocí multimetru. V případě paralelního spojení se součet zpětných odporů každého rezistoru rovná zpětnému odporu celého paralelního obvodu. V případě sériového připojení se součet odporu každého rezistoru rovná odporu celého sériového obvodu.
3. Výpočty: pokud je znám odpor rezistorů a je znám typ sloučeniny, lze použít vzorce k výpočtu celkového odporu obvodu.
| Typ připojení | Součet zpětných odporů | Celkový odpor |
|---|---|---|
| Paralelní | 1 / (1/R1 + 1/R2 + . + 1/Rn) | RSP = 1/(1 / R1 + 1 / R2 + . + 1/Rn) |
| Sekvenční | R1 + R2 + . + Rn | R = R1 + R2 + . + Rn |
Pokud jsou známa měření odporu rezistorů a součet zpětných odporů při paralelním připojení se rovná součtu odporu při sériovém připojení, pak obvod obsahuje pouze jeden odpor. V opačném případě jsou odpory spojeny paralelně nebo postupně.
Tyto jednoduché kroky vám pomohou určit typ připojení rezistorů a správně pracovat s elektrickými obvody.
Měření odporu rezistorů
K měření odporu rezistoru se obvykle používají dva způsoby: pomocí ommetru nebo pomocí AC mostu.
Ommetr je zařízení pro měření odporu. Chcete-li měřit odpor rezistoru, musíte jej připojit k přístroji a přečíst hodnoty na stupnici nebo displeji. Je třeba vzít v úvahu, že rezistor musí být odpojen od všech zdrojů napětí a vypnut, aby se dosáhlo přesných odečtů.
AC most je složitější zařízení, které umožňuje měřit odpor rezistoru s větší přesností. Skládá se ze čtyř rezistorů, které tvoří jednoduchý obvod. Poté připojením rezistoru, který má být změřen, a nastavením zařízení lze získat přesnější hodnoty odporu rezistoru.
Oba tyto způsoby umožňují měřit odpor rezistorů a pomáhají určit typ a spojení rezistorů v obvodu.
Výpočet ekvivalentního odporu
K určení ekvivalentního odporu sady odporů je třeba vzít v úvahu typ jejich připojení: sériové nebo paralelní. Existují různé vzorce pro výpočet ekvivalentního odporu v obou případech.
Pro výpočet ekvivalentního odporu při sériovém připojení je nutné složit všechny odporu:
- Vypíšeme hodnoty odporu každého rezistoru.
- Klademe důraz na odolnost.
Vzorec pro výpočet celkového odporu Rekv v tom případě:
Kde R1, R2, R3, . Rn - hodnoty odporu každého odporu v obvodu.
Pro výpočet ekvivalentního odporu při paralelním připojení je nutné použít reverzní hodnotu odporu:
- Vypíšeme hodnoty odporu každého rezistoru.
- Nacházíme zpětné hodnoty (1 / R1, 1/R2, 1/R3, . 1/Rn).
- Sčítáme inverzní hodnoty.
- Nalezneme zpět hodnotu výsledného součtu (1 / Rekv).
Vzorec pro výpočet celkového odporu Rekv v případě paralelního spojení:
Výslednou hodnotu ekvivalentního odporu lze získat převzetím zpětné hodnoty Rekv.
Praktické příklady a řešení
Příklad 1:
Máme tři rezistory s hodnotami, které jsou na nich uvedeny: 2 ohmy, 4 ohmy a 6 ohmů. Když se podíváme na jejich spojení, můžeme vidět, že všechny rezistory mají společný bod a každý je připojen v sérii k předchozímu. V tomto případě jsou všechny odpory spojeny do sekvence.
Příklad 2:
Předpokládejme, že máme dva rezistory s hodnotami, které jsou na nich uvedeny: 3 ohmy a 6 ohmů. V tomto případě mají rezistory společné body, ale nemají k sobě přímé spojení. Každý odpor je připojen paralelně se zdrojem elektrického proudu. V tomto příkladu jsou tedy rezistory připojeny paralelně.
Příklad 3:
Představme si situaci, kdy existují čtyři rezistory s hodnotami, které jsou na nich uvedeny: 1 Ohm, 2 ohmy, 3 ohmy a 4 ohmy. Při bližším pohledu vidíme, že dva odpory – 2 ohmy a 3 ohmy – sdílejí společné body a jsou přímo spojeny. V sérii jsou tyto vazby spojeny paralelně s dalšími dvěma rezistory-1 Ohm a 4 ohmy. V tomto příkladu jsou tedy všechny odpory spojeny paralelně i sériově.
To je jen několik příkladů, které vám mohou pomoci určit typ připojení rezistorů. Je důležité si uvědomit, že u složitých obvodů s více Rezistory může být nutné důkladnější analýzu a aplikaci Kirchhoffových zákonů k určení typu sloučeniny.