Síla proudu v rezistoru. Určete proud v rezistoru. — nakupovat u: velkoobchodně a maloobchodně | JSC NPO ERCON

Jedním ze způsobů, jak určit proud v rezistoru, je změřit jej přímo multimetrem. Měření by měla být provedena v otevřeném obvodu za rezistorem následovně:

– nastavit na testeru maximální přípustný rozsah,

– připevněte sondy zařízení na místo, kde je přerušený obvod.

Použitím Ohmova zákona lze požadovanou hodnotu určit také výpočtem:

kde I je proud, U je napětí a R je odpor (jednotky měření jsou ampéry (A), volty (V), ohmy (ohmy).

V přístrojové výrobě a elektrotechnice se používají různé druhy spojování a spojování rezistorů, což zajišťuje rozmanitost elektrických vlastností elektrických obvodů.

Typy zapojení rezistorů

Připojení prvků do jednoho okruhu se provádí následujícími způsoby:

• postupně;
• paralelní;
• smíšený.

Obecná schémata typů připojení jsou uvedena na obrázku 1.

Obrázek 1. Typy zapojení odporů

Za paralelní zapojení se považuje takové zapojení, ve kterém jsou prvky obvodu spojeny tak, že jejich začátky lze spojit v jednom bodě a jejich konce v jiném (viz obr. 2).

Obrázek 2. Paralelní zapojení rezistorů

Toku nabitých částic při průchodu sekcí AB je dáno několik možností dráhy, takže v každé sekci s rezistorem poteče proud v množství nepřímo úměrné odporu rezistoru.

Se zvyšujícím se zatížením paralelního připojení, pokud je paralelně k elektrickému obvodu připojen velký počet rezistorů, celkový odpor obvodu se výrazně sníží v důsledku zvýšení počtu cest poskytovaných toku nabitých částic. Zvýšení počtu možných možností pohybu znamená snížení odporu vůči pohybu proudu.

Jak zjistit odpor paralelně připojených rezistorů?

Celkový odpor rezistorů v případě paralelního zapojení určuje Ohmův zákon v následujícím vztahu:

a vypočítá se podle vzorce:

Vypočítejme například celkový odpor pro obvod dvou rezistorů s odporem R₁= R₂=7Ohm (viz obr. 3a)

Odpor v úseku AB _(1–2) 2 krát méně než R každého rezistoru.

Při připojení dalšího rezistoru paralelně k příslušnému obvodu, který má také podobný odpor R₃=7Ohm (viz obr. 3b) celkový odpor obvodu se vypočítá s přihlédnutím k předchozím výpočtům, kde R₁₂= 3,5 Ohm

Rtotal = 3,5*7/ (3,5+7) = 2,33 Ohm

Obrázek 3. Zvětšení paralelního zapojení rezistorů

Z výpočtů vyplývá, že celkový odpor (viz obr. 3c) bude vždy menší než odpor jakéhokoli paralelně zapojeného rezistoru. Tato podmínka je zajištěna rovností proudů na vstupu a výstupu uzlů nebo skupin paralelních rezistorů a konstantním napětím v síti.

Co je sériové zapojení rezistorů?

V sériovém zapojení se odpory zapojují jeden po druhém, přičemž konec předchozího odporu je spojen se začátkem dalšího odporu (obrázek 4).

Obrázek 3. Sériové zapojení rezistorů.

Proudění nabitých částic při průchodu úsekem AB je dáno jednou cestou, proto čím více odporů je připojeno, tím větší odpor kladou pohybujícím se nabitým částicím, to znamená, že se zvyšuje celkový odpor úseku obvodu Rtotal.

Vzorec pro výpočet celkového odporu pro sériové připojení je:

Jak vypočítat napětí na rezistorech zapojených do série?

Zapojením odporů do série se zvýší celkový odpor. Proud ve všech částech obvodu bude stejný a bude určen úbytek napětí na každém rezistoru.

Celkové napájecí napětí na rezistorech zapojených do série se rovná součtu rozdílů potenciálů na každém rezistoru:

Pomocí Ohmova zákona můžete vypočítat napětí na každém rezistoru:

Napětí na úseku AB se vypočítá podle vzorce:

Rezistory zapojené do série se používají v elektrotechnice jako dělič napětí.

Obrázek 5. Obvod nejjednoduššího děliče napětí

Úpravou odporu obou rezistorů lze zvolit požadovanou část vstupního napětí. Pokud je potřeba rozdělit napětí na více částí, připojí se ke zdroji napětí několik sériově zapojených rezistorů.

Smíšené zapojení rezistorů

V elektrotechnice je nejčastější použití různé kombinace paralelního a sériového zapojení. Proudová síla ve smíšeném zapojení rezistorů je určena rozdělením obvodu na sériově zapojené části. Pro stanovení celkového odporu v případě paralelního odporu různých částí by se však měl použít příslušný vzorec.

Algoritmus pro výpočet smíšeného zapojení je podobný pravidlu pro výpočet základního zapojení sériového a paralelního zapojení rezistorů. Není v tom nic nového: navržené řešení je potřeba správně rozložit na části vhodné pro výpočet. Plochy s prvky jsou spojeny střídavě nebo paralelně. Hybridní odporové zapojení je kombinací sériového a paralelního. Tato kombinace se někdy nazývá sériově-paralelní zapojení.

Obrázek 6 ukazuje schéma smíšeného zapojení rezistorů.

Obrázek 6. Smíšené zapojení rezistorů.

Obrázek ukazuje, že rezistory R₂ a R.₃ zapojeny paralelně a R₁, R₂₃ a R.₄ postupně.

Pro výpočet odporu tohoto zapojení je celý obvod rozdělen na jeho nejjednodušší části, počínaje paralelním nebo sériovým odporem. Pak další algoritmus vypadá takto:

1. Určete ekvivalentní odpor části rezistoru zapojené paralelně.

2. Pokud tyto části obsahují odpory v sérii, nejprve spočítejte jejich odpor.

3. Po výpočtu ekvivalentního odporu rezistoru překreslíme obvod. Typicky je obvod odvozen od sériového ekvivalentního odporu.

4. Vypočítejte odpor obvodu.

Další způsoby připojení jsou jasně viditelné v příkladu znázorněném na obrázku. Bez speciálních výpočtů je zřejmé, že paralelní zapojení rezistorů vytváří několik cest pro proud. Proto v jediném obvodu bude jeho síla menší ve srovnání se vstupními a výstupními řídicími body. V tomto případě zůstává napětí na značce nezměněno.

Příklad části obvodu pro výpočet odporu smíšeného zapojení je na obrázku 5.

Obrázek 7. Celkový odpor části obvodu se smíšeným zapojením rezistorů.