Ohne Widerstandsberechnung ist keine Operation in der Elektronik oder Elektrotechnik vollständig. Dabei wird nur der Schaltungsabschnitt betrachtet, in dem sich die Mischschaltung von Widerständen befindet. Ingenieure und Physiker müssen genau verstehen, wie Berechnungen in solchen Schemata funktionieren. Insgesamt werden mehrere Arten von Verbindungen geteilt, die in Schaltungen unterschiedlicher Komplexität verwendet werden.
Inhalt
- Serielle Verbindung
- Parallele Verbindung
- Gemischte Option
Serielle Verbindung
Es gibt solche Methoden zum Anschließen von Widerständen: sequentiell, parallel und kombiniert. Bei Reihenschaltung ist das Ende des ersten Widerstands mit dem Anfang des zweiten verbunden, sein Teil mit dem dritten. So verhalten sie sich mit allen Komponenten. Das heißt, alle Komponenten der Kette folgen aufeinander. Ein gemeinsamer elektrischer Strom fließt in einer solchen Verbindung durch sie. Für solche Schemata verwenden Physiker eine Formel, in der es nur einen Weg der geladenen Elektronen gibt, der zwischen den Punkten A und B fließt.
Der Widerstand gegen den fließenden Strom hängt von der Anzahl der angeschlossenen Widerstände ab. Je mehr Komponenten, desto höher ist es. Es wird nach der Formel berechnet: R gesamt = R1 + R2 +... + Rn, wobei:
- R total ist die Summe aller Widerstände;
- R1 ist der erste Widerstand;
- R2 ist die zweite Komponente;
- Rn ist die letzte Komponente in der Kette.
Parallele Verbindung
Parallelschaltung impliziert Verbinden Sie den Anfang der Widerstände mit einem Punkt, und endet zum anderen. Die Komponenten selbst befinden sich im gleichen Abstand voneinander und ihre Anzahl ist nicht begrenzt. Für jede Komponente fließt der Strom separat und wählt einen von mehreren Pfaden.
Aufgrund der Tatsache, dass im Stromkreis mehrere Bauteile und Strompfade vorhanden sind, ist der Widerstand deutlich geringer als bei einer Reihenschaltung. Das heißt, der Gesamtbetrag des Widerstands nimmt proportional zur Zunahme der Anzahl von Komponenten ab. Die Formel zur Bestimmung des Gesamtwiderstands gegen Elektrizität: 1 / R total = 1 / R1 + 1 / R2 +… + 1 / Rn.
Bei Berechnungen sollte der Gesamtwiderstand immer kleiner sein als alle Komponenten in der Schaltung. Die Methode zur Berechnung der Summe des Widerstands für eine Schaltung mit zwei Widerständen ist etwas anders: 1 / R total = (R1 x R2) / (R1 + R2). Wenn die Komponenten im System die gleichen Widerstandsindikatoren haben, entspricht die Gesamtzahl der Hälfte einer der Komponenten.
Gemischte Option
Bei einer Mischschaltung von Widerständen wird ein Reihen- und Parallelschaltungsschema kombiniert. In diesem Fall sind mehrere Komponenten auf die eine und andere auf die andere Weise verbunden, aber sie sind alle in einem Stromkreis enthalten. In der Physik wird diese Verbindungsmethode seriell-parallel genannt.
Um den Widerstand gegen Elektrizität zu berechnen, muss der Stromkreis in kleine Abschnitte unterteilt werden, in denen die Widerstände auf die gleiche Weise angeschlossen sind. Dann werden die Berechnungen nach dem Algorithmus durchgeführt:
- in einer Schaltung mit parallel geschalteten Komponenten wird der Ersatzwiderstand berechnet;
- danach wird der Gegensatz auf den in Reihe geschalteten Abschnitten der Schaltung berechnet;
- eine visuelle Illustration muss neu gezeichnet werden, normalerweise wird eine Schaltung mit einer Reihenschaltung von Widerständen erhalten;
- Berechnen Sie den Widerstand im neuen Stromkreis nach einer von zwei Formeln.
Ein Beispiel hilft Ihnen, die Berechnungsmethoden besser zu verstehen. Sind nur fünf Komponenten im Stromkreis vorhanden, können diese unterschiedlich positioniert werden. Der Anfang des ersten Widerstandes ist mit Punkt A verbunden, das Ende mit B. Daraus entsteht ein separater Stromkreis mit kombiniertem Anschluss. Die zweite und dritte Komponente liegen auf einer seriellen Leitung, die vierte Komponente ist parallel dazu. Vom Endpunkt dieser Schaltung - G - kommt der letzte Widerstand.
Anfangs Berechnen Sie die Summe des Widerstands des seriellen Abschnitts der internen Schaltung: R2 + R3. Danach wird die Schaltung neu gezeichnet, so dass die zweite und dritte Komponente zu einer verbunden sind. Dadurch wird die interne Schaltung parallel geschaltet. Nun wird ihr Gegensatz berechnet: (R2,3xR4) / (R2,3 + R4). Sie können die resultierende Kette ein zweites Mal zeichnen.
Die Schaltung besteht aus drei in Reihe geschalteten Widerständen. Außerdem enthält der Durchschnitt die Parameter der zweiten, dritten und vierten Komponente.
Jetzt können Sie die Gesamtzahl der Widerstände ermitteln. Addieren Sie dazu die Indikatoren der Opposition gegen Elektrizität der ersten, fünften und anderen Komponenten. Die Formel sieht wie folgt aus: R1 + (R2,3xR4) / (R2,3 + R4) + R5. Sie können sofort alle Parameter der Komponenten darin ersetzen.
In der Praxis werden serielle und parallele Anschlussmethoden selten verwendet, da Schaltungen in Geräten normalerweise komplex sind. Daher werden in Schaltungen Widerstände oft kombiniert geschaltet. Der Widerstand wird in solchen Fällen Schritt für Schritt berechnet.
Wenn Sie Zahlen sofort in einer allgemeinen Formel anzeigen, können Sie einen Fehler machen und falsche Ergebnisse erhalten. Dies kann den Betrieb des Elektrogeräts beeinträchtigen.
