חיבור מקביל ומעורב של נגדים: דרכים שונות לחיבור התנגדות

שום פעולה בהנדסת אלקטרוניקה או חשמל אינה שלמה ללא חישוב התנגדות. במקרה זה, רק הקטע של המעגל נחשב שבו נמצא החיבור המעורב של נגדים. מהנדסים ופיזיקאים צריכים להבין בדיוק איך חישובים עובדים בתוכניות כאלה. בסך הכל, משותפים מספר סוגים של חיבורים, המשמשים במעגלים במורכבות משתנה.

חיבור טורי

ישנן שיטות כאלה לחיבור נגדים: רציף, מקביל ומשולב. בחיבור בסדרה, הקצה של הנגד הראשון מחובר לתחילת השני, חלקו לשלישי. כך הם פועלים עם כל המרכיבים. כלומר, כל מרכיבי השרשרת עוקבים זה אחר זה. זרם חשמלי נפוץ אחד יעבור דרכם בחיבור כזה. עבור תוכניות כאלה, פיזיקאים משתמשים בנוסחה שבה בין נקודות A ו-B יש רק נתיב אחד לזרימת אלקטרונים טעונים.

ההתנגדות לחשמל הזורם תלויה במספר הנגדים המחוברים. ככל שיש יותר רכיבים, כך הוא גבוה יותר. זה מחושב לפי הנוסחה: R total = R1 + R2 +... + Rn, כאשר:

• R סך הכל הוא סכום כל ההתנגדויות;
• R1 הוא הנגד הראשון;
• R2 הוא הרכיב השני;
• Rn הוא הרכיב האחרון בשרשרת.

חיבור מקביל

חיבור מקביל מרמז חיבור תחילת הנגדים לנקודה אחת, ומסתיים באחר. הרכיבים עצמם ממוקמים באותו מרחק זה מזה, ומספרם אינו מוגבל. עבור כל רכיב, החשמל זורם בנפרד, בחירה באחד ממספר נתיבים.

בשל העובדה כי ישנם מספר רכיבים ונתיבים של זרימת זרם במעגל, ההתנגדות נמוכה משמעותית מאשר בחיבור סדרתי. כלומר, כמות ההתנגדויות הכוללת יורדת ביחס לגידול במספר הרכיבים. הנוסחה לקביעת הכמות הכוללת של התנגדות לחשמל: 1 / R סה"כ = 1 / R1 + 1 / R2 +... + 1 / Rn.

בחישובים, ההתנגדות הכוללת צריכה תמיד להיות פחותה מכל אחד מהרכיבים במעגל. השיטה לחישוב סכום האופוזיציה עבור מעגל עם שני נגדים שונה במקצת: 1 / R total = (R1 x R2) / (R1 + R2). אם לרכיבים יש ערכי התנגדות זהים במערכת, אז המספר הכולל יהיה שווה למחצית מאחד הרכיבים.

אפשרות מעורבת

בחיבור מעורב של התנגדויות, משולבת ערכת חיבור סדרתית ומקבילה. במקרה זה, מספר רכיבים מחוברים בדרך אחת, ואחרים בשני, אך כולם כלולים במעגל אחד. בפיזיקה, שיטת חיבור זו נקראת סדרתית-מקבילה.

כדי לחשב את כמות ההתנגדות לחשמל, יש לפרק את המעגל לקטעים קטנים שבהם הנגדים מחוברים באותו אופן. לאחר מכן החישובים מתבצעים על פי האלגוריתם:

• במעגל עם רכיבים המחוברים במקביל, ההתנגדות המקבילה מחושבת;
• לאחר מכן, ההתנגדות מחושבת על החלקים המחוברים באופן סדרתי של המעגל;
• צריך לצייר מחדש איור חזותי, בדרך כלל מתקבל מעגל עם חיבור סדרתי של נגדים;
• חשב את ההתנגדות במעגל החדש לפי אחת משתי נוסחאות.

דוגמה תעזור לך להבין טוב יותר את שיטות החישוב. אם יש רק חמישה רכיבים במעגל, ניתן למקם אותם אחרת. ההתחלה של הנגד הראשון מחוברת לנקודה A, הסוף ל-B. ממנו מגיע מעגל נפרד עם חיבור משולב. הרכיב השני והשלישי נמצאים על קו טורי, הרכיב הרביעי מקביל להם. מנקודת הסיום של המעגל הזה - G - מגיע הנגד האחרון.

בתחילה חשב את סכום ההתנגדות של הקטע הטורי של המעגל הפנימי: R2 + R3. לאחר מכן, המעגל משורטט מחדש כך שהרכיבים השני והשלישי מחוברים לאחד. כתוצאה מכך, המעגל הפנימי מחובר במקביל. כעת ההתנגדות שלהם מחושבת: (R2,3xR4) / (R2,3 + R4). אתה יכול לצייר את השרשרת שהתקבלה בפעם השנייה.

למעגל יהיו שלושה נגדים מחוברים בסדרה. יתרה מכך, הממוצע כולל את הפרמטרים של הרכיב השני, השלישי והרביעי.

עכשיו אתה יכול לגלות את הכמות הכוללת של התנגדויות. כדי לעשות זאת, הוסף את האינדיקטורים של התנגדות לחשמל של הרכיבים הראשון, החמישי ואחרים. הנוסחה תיראה כך: R1 + (R2,3xR4) / (R2,3 + R4) + R5. אתה יכול מיד להחליף את כל הפרמטרים של הרכיבים לתוכו.

בפועל, לעתים רחוקות נעשה שימוש בשיטות חיבור טוריות ומקבילות, מכיוון שמעגלים במכשירים הם בדרך כלל מורכבים. לכן, במעגלים, נגדים מחוברים לעתים קרובות בצורה משולבת. התנגדות במקרים כאלה מחושבת צעד אחר צעד.

אם תציג מיד מספרים בנוסחה כללית, אתה יכול לטעות ולקבל תוצאות שגויות. זה יכול להשפיע לרעה על פעולת המכשיר החשמלי.