Žiadna operácia v elektronike alebo elektrotechnike sa nezaobíde bez výpočtu odporu. V tomto prípade sa berie do úvahy iba časť obvodu, v ktorej sa nachádza zmiešané pripojenie odporov. Inžinieri a fyzici musia presne pochopiť, ako fungujú výpočty v takýchto schémach. Celkovo je zdieľaných niekoľko typov spojení, ktoré sa používajú v okruhoch rôznej zložitosti.
Obsah
- Sériové pripojenie
- Paralelné pripojenie
- Zmiešaná možnosť
Sériové pripojenie
Existujú také spôsoby pripojenia odporov: sekvenčné, paralelné a kombinované. Pri sériovom zapojení je koniec prvého odporu spojený so začiatkom druhého, jeho časť s tretím. Takto pôsobia so všetkými komponentmi. To znamená, že všetky komponenty reťazca na seba nadväzujú. V takomto spojení nimi prejde jeden spoločný elektrický prúd. Pre takéto schémy fyzici používajú vzorec, v ktorom medzi bodmi A a B existuje iba jedna cesta pre prúdenie nabitých elektrónov.
Odpor voči prúdiacej elektrine závisí od počtu pripojených odporov. Čím viac komponentov, tým je vyššia. Vypočítava sa podľa vzorca: R celkom = R1 + R2 +... + Rn, kde:
- R total je súčet všetkých odporov;
- R1 je prvý odpor;
- R2 je druhá zložka;
- Rn je posledná zložka v reťazci.
Paralelné pripojenie
Paralelné pripojenie znamená pripojenie začiatku rezistorov do jedného bodua končí na druhom. Samotné komponenty sú umiestnené v rovnakej vzdialenosti od seba a ich počet nie je obmedzený. Pre každý komponent prúdi elektrina samostatne, pričom si vyberá jednu z niekoľkých ciest.
Vzhľadom na to, že v obvode je viacero súčiastok a ciest toku prúdu, odpor je výrazne nižší ako pri sériovom zapojení. To znamená, že celkové množstvo opozície klesá úmerne s nárastom počtu komponentov. Vzorec na určenie celkového množstva odporu voči elektrine: 1 / R celkom = 1 / R1 + 1 / R2 +… + 1 / Rn.
Vo výpočtoch by celkový odpor mal byť vždy menší ako ktorýkoľvek zo komponentov v obvode. Metóda výpočtu súčtu opozície pre obvod s dvoma odpormi je mierne odlišná: 1 / R celkom = (R1 x R2) / (R1 + R2). Ak majú komponenty v systéme rovnaké hodnoty odporu, potom sa celkový počet bude rovnať polovici jedného z komponentov.
Zmiešaná možnosť
Pri zmiešanom zapojení odporov sa kombinuje schéma sériového a paralelného pripojenia. V tomto prípade je niekoľko komponentov pripojených jedným spôsobom a iné druhým, ale všetky sú zahrnuté v jednom okruhu. Vo fyzike sa tento spôsob pripojenia nazýva sériovo-paralelný.
Na výpočet množstva odporu voči elektrine musí byť obvod rozdelený na malé časti, v ktorých sú rezistory zapojené rovnakým spôsobom. Potom sa výpočty vykonajú podľa algoritmu:
- v obvode s paralelne zapojenými komponentmi sa vypočíta ekvivalentný odpor;
- potom sa odpor vypočíta na sériovo zapojených úsekoch obvodu;
- je potrebné prekresliť vizuálnu ilustráciu, zvyčajne sa získa obvod so sériovým zapojením rezistorov;
- vypočítajte odpor v novom obvode podľa jedného z dvoch vzorcov.
Príklad vám pomôže lepšie pochopiť metódy výpočtu. Ak je v obvode iba päť komponentov, môžu byť umiestnené inak. Začiatok prvého odporu je pripojený k bodu A, koniec k bodu B. Z neho vychádza samostatný okruh s kombinovaným pripojením. Druhý a tretí komponent sú na sériovej linke, štvrtý komponent je s nimi paralelný. Z koncového bodu tohto obvodu - G - vychádza posledný odpor.
Najprv vypočítajte súčet odporu sériového úseku vnútorného obvodu: R2 + R3. Potom sa obvod prekreslí tak, aby sa druhý a tretí komponent spojili do jedného. V dôsledku toho je vnútorný obvod zapojený paralelne. Teraz je ich opozícia vypočítaná: (R2,3xR4) / (R2,3 + R4). Výsledný reťazec môžete nakresliť druhýkrát.
Obvod bude mať tri odpory zapojené do série. Okrem toho priemer zahŕňa parametre druhej, tretej a štvrtej zložky.
Teraz môžete zistiť celkové množstvo odporov. Za týmto účelom spočítajte ukazovatele odporu voči elektrine prvej, piatej a ďalších zložiek. Vzorec bude vyzerať takto: R1 + (R2,3xR4) / (R2,3 + R4) + R5. Okamžite do nej dosadíte všetky parametre komponentov.
V praxi sa metódy sériového a paralelného pripojenia používajú zriedkavo, pretože obvody v zariadeniach sú zvyčajne zložité. Preto sú v obvodoch rezistory často spojené kombinovaným spôsobom. Odpor v takýchto prípadoch sa počíta krok za krokom.
Ak okamžite vypíšete čísla do všeobecného vzorca, môžete urobiť chybu a získať nesprávne výsledky. A to môže nepriaznivo ovplyvniť prevádzku elektrického spotrebiča.
