Tartalom:

Az ellenállás olyan eszköz, amelynek stabil, stabil ellenállásértéke van. Ez lehetővé teszi a paraméterek beállítását az elektromos áramkör bármely részén. Különféle típusú csatlakozások léteznek, beleértve az ellenállások vegyes csatlakozásait is. Az egyik vagy másik módszer alkalmazása egy adott áramkörben közvetlenül befolyásolja a feszültségesést és az árameloszlást az áramkörben. A vegyes csatlakozási lehetőség az aktív ellenállások soros és párhuzamos csatlakozásából áll. Ezért először ezt a két típusú csatlakozást kell figyelembe vennie, hogy megértse más áramkörök működését.

Soros csatlakozás

A szekvenciális kapcsolási rajz magában foglalja az ellenállások elrendezését az áramkörben oly módon, hogy az első elem vége a második elejéhez, a második vége pedig a harmadik elejéhez csatlakozik stb. Vagyis az összes ellenállás sorra követi egymást. A soros csatlakozás áramerőssége minden elemben azonos lesz. Képlet formájában így néz ki: I total = I 1 = I 2, ahol I total az áramkör teljes árama, I 1 és I 2 az 1. és 2. ellenállás áramának felel meg.

Az Ohm törvényének megfelelően az áramforrás feszültsége egyenlő lesz az egyes ellenállásokon bekövetkező feszültségesések összegével: U összesen = U 1 + U 2 = I 1 r 1 + I 2 r 2, amelyben U összesen az áramforrás vagy magának a hálózatnak a feszültsége; U 1 és U 2 - a feszültség értéke csökken az 1. és 2. ellenálláson; r 1 és r 2 - az 1. és 2. ellenállás ellenállása. Mivel az áramkör bármely szakaszában az áramok azonos értékűek, a képlet a következő alakot ölti: Utot = I(r 1 + r 2).

Így arra a következtetésre juthatunk, hogy az ellenállások soros áramköre esetén az mindegyiken átfolyó elektromos áram megegyezik a teljes áramkör teljes áramértékével. Az egyes ellenállásokon lévő feszültség eltérő lesz, de a teljes összegük megegyezik a teljes elektromos áramkör teljes feszültségével. Az áramkör teljes ellenállása egyenlő lesz az ebben az áramkörben lévő minden ellenállás ellenállásának összegével.

A párhuzamos kapcsolású áramkör paraméterei

A párhuzamos kapcsolat két vagy több ellenállás kezdeti kimenetének egyetlen pontban történő összekapcsolása, és ugyanazon elemek végei egy másik közös pontban történő összekapcsolása. Így minden ellenállás közvetlenül csatlakozik az áramforráshoz.

Ennek eredményeként ez megegyezik a teljes áramköri feszültséggel: U összesen = U 1 = U 2. Viszont az áramok értéke minden ellenálláson eltérő lesz, eloszlásuk egyenesen arányos ezen ellenállások ellenállásával. Vagyis az ellenállás növekedésével az áramerősség csökken, és a teljes áram egyenlővé válik az egyes elemeken áthaladó áramok összegével. Ennek a pozíciónak a képlete a következő: I összesen = I 1 + I 2.

A teljes ellenállás kiszámításához a következő képletet használjuk: . Akkor használatos, ha csak két ellenállás van az áramkörben. Azokban az esetekben, amikor három vagy több ellenállás van csatlakoztatva az áramkörbe, egy másik képletet használnak:

Így az elektromos áramkör teljes ellenállásának értéke kisebb lesz, mint az ezzel az áramkörrel párhuzamosan kapcsolt egyik ellenállás minimális ellenállása. Minden elem olyan feszültséget kap, amely megegyezik az áramforrás feszültségével. A jelenlegi eloszlás egyenesen arányos lesz. A párhuzamosan kapcsolt ellenállások teljes ellenállásának értéke nem haladhatja meg egyetlen elem minimális ellenállását sem.

Vegyes ellenállás kapcsolási rajza

A vegyes csatlakozó áramkör az ellenállásáramkörök tulajdonságaival rendelkezik. Ebben az esetben az elemek részben sorba vannak kötve, a másik rész pedig párhuzamosan. A bemutatott diagramon az R 1 és R 2 ellenállások sorba vannak kötve, az R 3 ellenállás pedig párhuzamosan van velük. Az R 4 ellenállás viszont sorba van kötve az R 1, R 2 és R 3 ellenállások előző csoportjával.

Az ilyen áramkör ellenállásának kiszámítása bizonyos nehézségekkel jár. A számítások helyes elvégzése érdekében a konverziós módszert használják. Ez egy összetett lánc szekvenciális átalakításából áll, több lépésben egyszerű lánczá.

Ha ismét a bemutatott áramkört használjuk példaként, akkor a legelején meghatározzuk a sorba kapcsolt R 1 és R 2 ellenállások R 12 ellenállását: R 12 = R 1 + R 2. Ezután meg kell határoznia a párhuzamosan kapcsolt R 123 ellenállások ellenállását a következő képlettel: R 123 = R 12 R 3 / (R 12 + R 3) = (R 1 + R 2) R 3 / (R 1 + R2 + R3). Az utolsó szakaszban a kapott R 123 adatok és a vele sorba kapcsolt R 4 ellenállás összegzésével számítjuk ki a teljes áramkör egyenértékű ellenállását: R eq = R 123 + R 4 = (R 1 + R 2) R 3 / (R1 + R2 + R3) + R4.

Összegzésképpen meg kell jegyezni, hogy az ellenállások vegyes csatlakozása rendelkezik a soros és párhuzamos csatlakozás pozitív és negatív tulajdonságaival. Ezt a tulajdonságot a gyakorlatban sikeresen alkalmazzák elektromos áramkörökben.

Az elektromos áramkör elemei kétféleképpen csatlakoztathatók. A soros kapcsolás az elemek egymáshoz való csatlakoztatását jelenti, párhuzamos kapcsolásnál pedig az elemek párhuzamos ágak részei. Az ellenállások csatlakoztatásának módja határozza meg az áramkör teljes ellenállásának kiszámításának módját.

Lépések

Soros csatlakozás

Határozza meg, hogy az áramkör soros-e. A soros kapcsolat egyetlen áramkör, elágazás nélkül. Az ellenállások vagy más elemek egymás mögött helyezkednek el.

Adja össze az egyes elemek ellenállásait. A soros áramkör ellenállása megegyezik az áramkörben szereplő összes elem ellenállásának összegével. Az áramerősség a soros áramkör bármely részén azonos, így az ellenállások egyszerűen összeadódnak.

• Például egy soros áramkör három ellenállásból áll, amelyek ellenállása 2 ohm, 5 ohm és 7 ohm. Teljes áramköri ellenállás: 2 + 5 + 7 = 14 ohm.

1. Ha az áramkör egyes elemeinek ellenállása nem ismert, használja az Ohm-törvényt: V = IR, ahol V a feszültség, I az áram, R az ellenállás. Először keresse meg az áramerősséget és a teljes feszültséget.

   Helyettesítse az ismert értékeket az Ohm-törvényt leíró képletbe.Írja át a V = IR képletet az ellenállás elkülönítéséhez: R = V/I. Csatlakoztassa az ismert értékeket ebbe a képletbe a teljes ellenállás kiszámításához.

   • Például az áramforrás feszültsége 12 V, az áram pedig 8 A. A soros áramkör teljes ellenállása: R O = 12 V / 8 A = 1,5 ohm.

Párhuzamos kapcsolat

1. Határozza meg, hogy az áramkör párhuzamos-e. Egy párhuzamos lánc egy ponton több ágra ágazik, amelyek aztán újra összekapcsolódnak. Az áramkör minden ágán áram folyik.

   Számítsa ki a teljes ellenállást az egyes ágak ellenállása alapján. Mindegyik ellenállás csökkenti az egyik lábon átfolyó áram mennyiségét, így csekély hatással van az áramkör teljes ellenállására. A teljes ellenállás kiszámításának képlete: ahol R 1 az első ág ellenállása, R 2 a második ág ellenállása és így tovább az utolsó R n ágig.

   Számítsa ki az ellenállást az ismert áram és feszültség alapján! Tegye ezt, ha az egyes áramköri elemek ellenállása nem ismert.

   Helyettesítse be az ismert értékeket az Ohm-törvény képletébe. Ha az áramkörben a teljes áram és feszültség ismert, a teljes ellenállást Ohm törvénye alapján számítjuk ki: R = V/I.

   • Például a párhuzamos áramkörben a feszültség 9 V, a teljes áram pedig 3 A. Teljes ellenállás: R O = 9 V / 3 A = 3 ohm.

2. Keressen nulla ellenállású ágakat. Ha egy párhuzamos áramkör egyik ágának nincs ellenállása, akkor az összes áram ezen az ágon fog átfolyni. Ebben az esetben az áramkör teljes ellenállása 0 ohm.

Kombinált kapcsolat

Ossza fel a kombinált áramkört soros és párhuzamos áramkörre. A kombinált áramkör sorosan és párhuzamosan kapcsolt elemeket tartalmaz. Tekintse meg a kapcsolási rajzot, és gondolja át, hogyan bontsa fel szakaszokra sorosan és párhuzamosan kapcsolt elemekkel. Kövesse nyomon az egyes szakaszokat, hogy megkönnyítse a teljes ellenállás kiszámítását.

• Például egy áramkör tartalmaz egy ellenállást, amelynek ellenállása 1 ohm, és egy ellenállást, amelynek ellenállása 1,5 ohm. A második ellenállás mögött az áramkör két párhuzamos ágra ágazik - az egyik ág 5 ohmos ellenállást tartalmaz, a második pedig 3 ohmos ellenállást. Nyomjon két párhuzamos ágat, hogy kiemelje őket a kapcsolási rajzon.

1. Keresse meg a párhuzamos áramkör ellenállását! Ehhez használja a következő képletet a párhuzamos áramkör teljes ellenállásának kiszámításához: 1 R O = 1 R 1 + 1 R 2 + 1 R 3 + . . . 1 R n (\displaystyle (\frac (1)(R_(O)))=(\frac (1)(R_(1)))+(\frac (1)(R_(2)))+(\ frac (1)(R_(3)))+...(\frac (1)(R_(n)))).

   Egyszerűsítse a láncot. Miután megtalálta a párhuzamos áramkör teljes ellenállását, kicserélheti egy elemre, amelynek ellenállása megegyezik a számított értékkel.

   • Példánkban szabaduljon meg a két párhuzamos lábtól, és cserélje ki egyetlen 1,875 ohmos ellenállásra.

2. Adja össze a sorba kapcsolt ellenállások ellenállásait. Ha a párhuzamos áramkört egy elemre cseréljük, soros áramkört kapunk. A soros áramkör teljes ellenállása megegyezik az ebben az áramkörben szereplő összes elem ellenállásának összegével.

Az ellenállások párhuzamos csatlakozásai, amelyek számítási képlete Ohm törvényéből és Kirchhoff szabályaiból származik, az elemek elektromos áramkörbe való beépítésének leggyakoribb típusa. A vezetékek párhuzamos csatlakoztatásakor két vagy több elem érintkezőivel mindkét oldalon, ill. Az általános áramkörhöz való csatlakozásukat pontosan ezek a csomópontok végzik.

A befogadás jellemzői

Az így összekapcsolt vezetők gyakran olyan összetett láncok részét képezik, amelyek ráadásul az egyes szakaszok soros összekötését is tartalmazzák.

A következő jellemzők jellemzőek az ilyen felvételre:

• A teljes feszültség mindegyik ágban azonos értékű lesz;
• Az ellenállások bármelyikében folyó elektromos áram mindig fordítottan arányos azok névleges értékével.

Abban az esetben, ha minden párhuzamosan kapcsolt ellenállás azonos névleges értékkel rendelkezik, a rajtuk átfolyó „egyedi” áramok is egyenlőek lesznek egymással.

Számítás

Számos párhuzamosan kapcsolt vezető elem ellenállását egy jól ismert számítási módszerrel határozzuk meg, amely a vezetőképességük (az ellenállásértékek reciproka) összeadásával történik.

Az Ohm törvényének megfelelően az egyes vezetőkben folyó áram a következő képlettel határozható meg:

I= U/R (az egyik ellenállás).

Miután megismerte az összetett láncok elemeinek kiszámításának általános elveit, továbbléphet az osztály problémáinak megoldásának konkrét példáira.

Tipikus kapcsolatok

1. számú példa

A tervező előtt álló probléma megoldása érdekében gyakran szükség van egy meghatározott ellenállás elérésére több elem kombinálásával. Egy ilyen megoldás legegyszerűbb változatának mérlegelésekor tegyük fel, hogy egy több elemből álló lánc teljes ellenállása 8 Ohm legyen. Ez a példa külön megfontolást igényel azon egyszerű okból, hogy a szabványos ellenállássorokban nincs 8 ohm névleges érték (csak 7,5 és 8,2 ohm van).

Erre a legegyszerűbb problémára a megoldást úgy kaphatjuk meg, hogy két azonos, egyenként 16 ohmos ellenállású elemet csatlakoztatunk (ilyen névleges értékek léteznek az ellenállásos sorozatban). A fent megadott képlet szerint a lánc teljes ellenállását ebben az esetben nagyon egyszerűen számítják ki.

Ebből következik:

16x16/32=8 (Ohm), vagyis pontosan annyi, amennyit kellett.

Ezzel a viszonylag egyszerű módon megoldható a 8 Ohm-nak megfelelő teljes ellenállás kialakításának problémája.

2. példa

A szükséges ellenállás kialakításának másik tipikus példájaként egy 3 ellenállásból álló áramkör felépítését tekinthetjük.

Egy ilyen csatlakozás teljes R értéke kiszámítható a vezetékek soros és párhuzamos csatlakozásainak képletével.

A képen feltüntetett névleges értékeknek megfelelően a lánc teljes ellenállása egyenlő lesz:

1/R = 1/200+1/220+1/470 = 0,0117;

R = 1/0,0117 = 85,67 Ohm.

Ennek eredményeként megtaláljuk a teljes lánc teljes ellenállását, amelyet három elem párhuzamos csatlakoztatásával kapunk 200, 240 és 470 Ohm névleges értékekkel.

Fontos! Ez a módszer tetszőleges számú párhuzamosan kapcsolt vezeték vagy fogyasztó kiszámításakor is alkalmazható.

Azt is meg kell jegyezni, hogy a különböző méretű elemek összekapcsolásának ezzel a módszerével a teljes ellenállás kisebb lesz, mint a legkisebb értékű.

Kombinált áramkörök számítása

A vizsgált módszer használható összetettebb vagy összetettebb, komponensek egész sorából álló áramkörök ellenállásának számításakor is. Néha kevertnek is nevezik, mivel mindkét módszert egyszerre alkalmazzák a láncok kialakításakor. Az alábbi ábrán az ellenállások vegyes csatlakozása látható.

A számítás egyszerűsítése érdekében először az összes ellenállást a csatlakozás típusa szerint két független csoportra osztjuk. Az egyik soros, a második pedig párhuzamos típusú csatlakozás.

A fenti diagramból látható, hogy az R2 és R3 elemek sorba vannak kapcsolva (a 2. csoportba vannak egyesítve), amely viszont párhuzamosan van kapcsolva az 1. csoportba tartozó R1 ellenállással.

A 2. csoportba tartozó elemek esetében a teljes ellenállás értéke R2 és R3 összegeként található:

R (2+3) = R2 + R3.

A végeredmény eléréséhez az áramkört két ellenállás párhuzamos összekapcsolásával kapott formára redukáljuk. Ezt követően az egész áramkörre vonatkozó összértéket a korábban már tárgyalt képlet szerint számítják ki.

Végezetül megjegyezzük, hogy az összetett kapcsolatok kategóriájába tartozó számítási műveletek elvégzéséhez ugyanazokat a technikákat használhatja. Ugyanazon az Ohm-törvényen és az iskolából ismert Kirchhoff-szabályokon alapulnak. A lényeg az, hogy helyesen használja a fent leírt összes képletet.

Videó

Az ellenállások két fő módon kapcsolhatók egymáshoz: sorosan és párhuzamosan. Az ellenállások vegyes csatlakozása ezek kombinációja.

Bármely ellenállás-csatlakozás kombinációja egyetlen ellenállásra redukálható, amelynek ellenállását (R) most kiszámítjuk.

Számítsuk ki egy ilyen áramkör teljes ellenállását (1. ábra). Ehhez szükségünk van Ohm törvényére - I=U/R és Kirchhoff törvényére - I=I 1 +I 2 +..In

Ezt figyelembe véve rendelkezésünkre áll:

• I=U/R
• I 1 = U/R 1
• I 2 = U/R 2
• In=U/Rn
• U/R=U/R 1 +U/R 2 +...U/Rn
• 1/R=1/R1+1/R2+...1/Rn

Az utolsó képlet a fő a párhuzamosan csatlakoztatott ellenállások áramkörének ellenállásának kiszámításához. Két ellenállásra kényelmesebben írható: R=(R 1 *R 2)/(R 1 +R 2).

Ebből következik, hogy két azonos értékű (R 1 = R 2 ) ellenállás párhuzamos kapcsolása esetén az összellenállásuk fele akkora lesz, mint bármelyik. Ezt hasznos megjegyezni.

A sorosan kapcsolt ellenállások láncára vonatkozó már említett törvényeket felhasználva (2. ábra) felírhatjuk:

• U=I*R
• I=I 1 =I 2 =...In
• U=U 1 +U 2 +...Un
• I*R=I*R1+I*R2+...I*Rn
• R=R1+R2+...Rn

Vagyis az ellenállások teljes ellenállása sorba kapcsolva egyenlő ellenállásaik összegével.

Egy ilyen kapcsolat mindig ábrázolható soros és párhuzamos csatlakozások kombinációjaként (3. ábra).

Az áramkör teljes ellenállásának kiszámítása szakaszosan történik. A megadott példában kiszámítjuk:

1. ellenállások soros ellenállása Rseq = R 1 + R 2
2. párhuzamos kapcsolat R=(Rlast*R 3)/(Rlast+R 3)

Természetesen előfordulhatnak bonyolultabb lehetőségek is, de ezek ellenállásának kiszámítási módja ugyanaz.

Néhány szó arról, hogy mikor válik szükségessé az ellenállások ilyen vagy olyan módon történő csatlakoztatása:

1. A szükséges értékű ellenállás hiánya. Emlékeztetni kell arra, hogy az ellenállás hibái összeadódnak.

   Például a 3.a ábra esetében, ha a tényleges hiba R 1 +10%, R 2 pedig +15%, akkor Rlast esetén +25%.

   Itt figyelni kell a jelre, vagyis -10% és +15% esetén az eredmény +5% lesz.

2. Több hatalom szükségessége.

   Itt figyelembe kell venni, hogy a csatlakoztatott ellenállások azonos névleges ellenállása és teljesítménye mellett, sorosan és párhuzamosan, a teljes teljesítmény egyenlő lesz a teljesítmények összegével.

A teljesítmény és az ellenállás értékekről olvashat.

© 2012-2019 Minden jog fenntartva.

Az ezen az oldalon található összes anyag csak tájékoztató jellegű, és nem használható iránymutatásként vagy szabályozási dokumentumként.

Szinte mindenkinek, aki villanyszerelőként dolgozott, meg kellett oldania az áramköri elemek párhuzamos és soros bekötését. Vannak, akik a vezetékek párhuzamos és soros kapcsolásának problémáit „bökés” módszerrel oldják meg, a „tűzálló” füzér megmagyarázhatatlan, de ismerős axióma. Mindezek és sok más hasonló kérdés azonban könnyen megoldható azzal a módszerrel, amelyet a 19. század legelején Georg Ohm német fizikus javasolt. Az általa felfedezett törvények ma is érvényben vannak, ezeket szinte mindenki megérti.

Az áramkör alapvető elektromos mennyiségei

Annak érdekében, hogy megtudjuk, hogyan befolyásolja a vezetékek adott csatlakozása az áramkör jellemzőit, meg kell határozni azokat a mennyiségeket, amelyek bármely elektromos áramkört jellemzik. Íme a főbbek:

Elektromos mennyiségek kölcsönös függése

Most döntened kell, hogyan függenek egymástól a fenti mennyiségek. A függőség szabályai egyszerűek, és két alapvető képletből állnak:

• I=U/R.
• P=I*U.

Itt I az áramkör árama amperben, U az áramkörre táplált feszültség voltban, R az áramkör ellenállása ohmban, P az áramkör elektromos teljesítménye wattban.

Tegyük fel, hogy van egy egyszerű elektromos áramkörünk, amely egy U feszültségű áramforrásból és egy R (terhelés) ellenállású vezetőből áll.

Mivel az áramkör zárt, átfolyik rajta az I áram Milyen értékű lesz? A fenti 1. képlet alapján számításához ismernünk kell az áramforrás által kifejlesztett feszültséget és a terhelési ellenállást. Ha például veszünk egy 100 Ohm tekercsellenállású forrasztópákát, és egy 220 V feszültségű világítóaljzathoz csatlakoztatjuk, akkor a forrasztópáka árama a következő lesz:

220/100 = 2,2 A.

Mekkora teljesítményű ez a forrasztópáka? Használjuk a 2. képletet:

2,2 * 220 = 484 W.

Jó forrasztópáka lett, erős, nagy valószínűséggel kétkezes. Ugyanígy, ezzel a két képlettel operálva és átalakítva megtudhatja a teljesítményen és feszültségen átmenő áramot, az áram és ellenállás feszültségét stb. Mennyit fogyaszt például egy 60 W-os izzó az asztali lámpájában:

60 / 220 = 0,27 A vagy 270 mA.

A lámpa izzószálának ellenállása üzemmódban:

220 / 0,27 = 815 Ohm.

Több vezetékes áramkörök

A fent tárgyalt esetek mindegyike egyszerű - egy forrás, egy terhelés. De a gyakorlatban több terhelés is lehet, és ezek is különböző módon kapcsolódnak. Háromféle terhelési csatlakozás létezik:

1. Párhuzamos.
2. Következetes.
3. Vegyes.

Vezetők párhuzamos csatlakoztatása

A csillárban 3 db 60 W-os lámpa található. Mennyit fogyaszt egy csillár? Így van, 180 W. Gyorsan számítsuk ki a csilláron áthaladó áramot:

180/220 = 0,818 A.

És akkor az ellenállása:

220 / 0,818 = 269 Ohm.

Előtte kiszámoltuk egy lámpa ellenállását (815 Ohm) és a rajta áthaladó áramot (270 mA). A csillár ellenállása háromszor alacsonyabbnak bizonyult, az áram pedig háromszor nagyobb. Most itt az ideje, hogy megnézzük egy háromkarú lámpa diagramját.

Minden benne lévő lámpa párhuzamosan van csatlakoztatva és csatlakoztatva van a hálózathoz. Kiderült, hogy ha három lámpát párhuzamosan csatlakoztatunk, a teljes terhelési ellenállás háromszorosára csökken? A mi esetünkben igen, de ez privát - minden lámpa azonos ellenállású és teljesítményű. Ha mindegyik terhelésnek megvan a saját ellenállása, akkor a teljes érték kiszámításához nem elegendő egyszerűen elosztani a terhelések számával. De van kiút a helyzetből - csak használja ezt a képletet:

1/Rösszesen = 1/R1 + 1/R2 + … 1/Rn.

A könnyebb használat érdekében a képlet könnyen konvertálható:

Rtot. = (R1*R2*… Rn) / (R1+R2+… Rn).

Itt Rtotal. – az áramkör teljes ellenállása, ha a terhelés párhuzamosan van kapcsolva. R1…Rn – minden terhelés ellenállása.

Nem nehéz megérteni, miért nőtt az áramerősség, amikor három lámpát csatlakoztatott párhuzamosan egy helyett - végül is ez attól függ, hogy a feszültség (változatlan maradt) osztva az ellenállással (csökkent). Nyilvánvaló, hogy a párhuzamos csatlakozásban a teljesítmény az áram növekedésével arányosan nő.

Soros csatlakozás

Most itt az ideje, hogy megtudja, hogyan változnak az áramkör paraméterei, ha a vezetők (esetünkben a lámpák) sorba vannak kötve.

Az ellenállás kiszámítása a vezetékek soros csatlakoztatásakor rendkívül egyszerű:

Rtot. = R1 + R2.

Ugyanaz a három, sorba kapcsolt hatvan wattos lámpa teljesítménye már 2445 Ohm lesz (lásd a fenti számításokat). Milyen következményekkel jár az áramköri ellenállás növekedése? Az 1. és 2. képlet szerint teljesen világossá válik, hogy a vezetékek soros csatlakoztatásakor a teljesítmény és az áramerősség csökken. De miért halvány most az összes lámpa? Ez a vezetők soros csatlakoztatásának egyik legérdekesebb tulajdonsága, amelyet nagyon széles körben alkalmaznak. Vessünk egy pillantást egy három, számunkra ismerős, de sorba kapcsolt lámpa füzére.

A teljes áramkörre alkalmazott teljes feszültség 220 V maradt. De ez az egyes lámpák között az ellenállásuk arányában oszlik meg! Mivel azonos teljesítményű és ellenállású lámpáink vannak, a feszültség egyenlően oszlik meg: U1 = U2 = U3 = U/3. Ez azt jelenti, hogy a lámpák mindegyike háromszor kisebb feszültséggel van ellátva, ezért világítanak olyan halványan. Ha több lámpát veszünk, azok fényereje még jobban csökken. Hogyan lehet kiszámítani a feszültségesést az egyes lámpákon, ha mindegyiknek más az ellenállása? Ehhez elegendő a fent megadott négy képlet. A számítási algoritmus a következő lesz:

1. Mérje meg az egyes lámpák ellenállását.
2. Számítsa ki az áramkör teljes ellenállását!
3. A teljes feszültség és ellenállás alapján számítsa ki az áramkör áramát.
4. A lámpák összárama és ellenállása alapján számítsa ki mindegyik feszültségesését.

Szeretnéd megszerzett tudásodat megszilárdítani?? Oldjon meg egy egyszerű feladatot anélkül, hogy megnézné a választ a végén:

15 db azonos típusú, 13,5 V-os feszültségre tervezett miniatűr izzó áll rendelkezésére. Lehet-e belőlük karácsonyfa-füzért készíteni, amely normál konnektorhoz csatlakozik, és ha igen, hogyan?

Vegyes vegyület

Természetesen könnyen kitalálható a vezetékek párhuzamos és soros bekötése. De mi van akkor, ha valami ilyesmi van előtted?

Vezetők vegyes csatlakozása

Hogyan határozzuk meg az áramkör teljes ellenállását? Ehhez az áramkört több részre kell szakítania. A fenti kialakítás meglehetősen egyszerű, és két rész lesz - R1 és R2, R3. Először kiszámítja a párhuzamosan kapcsolt R2, R3 elemek teljes ellenállását, és megkeresi az Rtot.23-at. Ezután számítsa ki a sorosan kapcsolt R1 és Rtot.23 teljes áramkör teljes ellenállását:

• Rtot.23 = (R2*R3) / (R2+R3).
• Rláncok = R1 + Rtot.23.

A probléma megoldódott, minden nagyon egyszerű. Most a kérdés valamivel bonyolultabb.

Ellenállások összetett vegyes kapcsolata

Hogyan lehet itt? Ugyanígy csak némi képzelőerőt kell mutatnia. Az R2, R4, R5 ellenállások sorba vannak kötve. Kiszámoljuk a teljes ellenállásukat:

Rtot.245 = R2+R4+R5.

Most az R3-at párhuzamosan csatlakoztatjuk az Rtot.245-höz:

Rtot.2345 = (R3* Rtot.245) / (R3+ Rtot.245).

Rláncok = R1+ Rtot.2345+R6.

Ez minden!

Válasz a karácsonyfa füzérrel kapcsolatos problémára

A lámpák üzemi feszültsége mindössze 13,5 V, a foglalat 220 V, ezért sorba kell kötni őket.

Mivel a lámpák azonos típusúak, a hálózati feszültség egyenlően oszlik meg közöttük, és mindegyik lámpa 220 / 15 = 14,6 V lesz. A lámpákat 13,5 V feszültségre tervezték, így bár egy ilyen füzér működik, ez nagyon gyorsan kiég. Ötletének megvalósításához legalább 220 / 13,5 = 17, lehetőleg 18-19 izzóra lesz szüksége.