Rezistory jsou prvky elektrického obvodu určené k omezení proudu a vytvoření určité úrovně odporu. Jsou široce používány v různých elektrických a elektronických zařízeních. Nejběžnější rezistory mají pevný odpor, který je označen nominální hodnotou v ohmech. Někdy je však nutné vypočítat odpor rezistorů s neznámými hodnotami.
Jednou z metod výpočtu odporu rezistorů je kombinace jejich sériového a paralelního spojení. Tato metoda umožňuje určit celkový odpor obvodu, který se skládá z několika odporů. V tomto článku se podíváme na příklad výpočtu odporu tří rezistorů r1, r2 a r3, které mají hodnoty 3 ohmů.
Před zahájením výpočtů je třeba znát dva základní zákony elektrických obvodů: Ohmův zákon a zákon zachování náboje. Ohmův zákon stanoví poměrnou závislost mezi napětím na rezistoru, silou proudu a jeho odporem. Zákon zachování náboje uvádí, že součet nábojů proudících a unikajících z uzlu elektrického obvodu je nulový.
Co je odpor rezistorů?
Odpor rezistoru je definován vzorcem R = V / I, kde R je odpor, v je napětí na rezistoru a I je proud protékající rezistorem. Tento vzorec umožňuje určit odpor rezistoru při známých hodnotách napětí a proudu.
Hodnota odporu rezistoru je uvedena na jeho těle a je zobrazena v ohmech (Ohm) s předponou, která označuje řád velikosti (např. kiloomy, megaomy atd.).
Odpor rezistorů hraje klíčovou roli v různých elektrických obvodech a zařízeních. Umožňuje omezit proud, dělit napětí, vytvářet filtry, ovládat jas led a další. Pochopení odporu rezistorů je jednou ze základních dovedností v oblasti elektroniky a elektrotechniky.
Vzorec pro výpočet odporu rezistorů
Pro výpočet odporu rezistorů v elektrickém obvodu je nutné použít vzorec založený na Ohmově zákoně.
Ohmův zákon tvrdí, že proud procházející rezistorem je přímo úměrný napětí na něm a nepřímo úměrný jeho odporu:
I = U / R,
- I - proud procházející rezistorem (měřeno v ampérech);
- U - napětí na rezistoru (měřeno ve voltech);
- R - odpor rezistoru (měřeno v ohmech).
Chcete-li určit hodnotu odporu rezistoru, musíte znát hodnotu napětí na něm a sílu proudu, který jím prochází. Známe tyto hodnoty, vložíme je do vzorce a najdeme odpor rezistoru:
R = U / I.
Jak určíte hodnotu odporu rezistorů?
Odpor rezistoru se měří v ohmech (Ω) a ovlivňuje proud, který jím protéká v elektrickém obvodu. Když znáte hodnotu odporu rezistoru, můžete vypočítat proud a napětí v obvodu a také určit jeho elektrický výkon.
K určení hodnoty odporu rezistoru lze použít měřicí přístroje, jako je multimetr. Chcete-li to provést, musíte připojit odpor k multimetru a zvolit režim měření odporu. Poté jej pomocí multimetrových svorek připojte ke koncům rezistoru. Multimetr zobrazí hodnotu odporu rezistoru na obrazovce.
Odpor rezistoru lze také určit, pokud jsou známy jeho geometrické rozměry a materiál, ze kterého je vyroben. K tomu je třeba použít vzorec:
kde R - odpor rezistoru, ρ - měrný odpor materiálu rezistoru, L - délka rezistoru a S - jeho průřez.
Když znáte hodnoty P, L A S, můžete vypočítat odpor a určit jeho numerickou hodnotu v ohmech.
Příklad výpočtu odporu rezistorů r1, r2 a r3
Podívejme se na příklad, kde jsou tři rezistory: r1, r2 a r3.
Předpokládejme, že hodnota odporu rezistoru r1 je 2 ohmy, hodnota odporu rezistoru r2 je 4 ohmy a hodnota odporu rezistoru r3 je 6 ohmů.
K určení celkového odporu rezistorů r1, r2 a r3 můžeme použít vzorec, který říká, že zpětná hodnota celkového odporu se rovná součtu zpětných hodnot jednotlivých odporů:
- Zpětná hodnota celkového odporu = 1/(1 / r1 + 1 / r2 + 1 / r3)
- Zpětný význam celkového odporu = 1/(1/2 + 1/4 + 1/6)
- Zpětný význam celkového odporu = 1/(0.5 + 0.25 + 0.1667)
- Zpětná hodnota celkového odporu = 1/(0.9167)
- Zpětná hodnota celkového odporu = 1.0899
Nyní, abychom našli hodnotu celkového odporu, můžeme použít vzorec:
- Celkový odpor = 1/(zpětná hodnota celkového odporu)
- Celkový odpor = 1/1. 0899
- Celkový odpor ≈ 0.917 ohmů
Celkový odpor rezistorů r1, r2 a r3 je tedy přibližně 0.917 ohmů.