Rezistor je zariadenie, ktoré má stabilnú a stabilnú hodnotu odporu. To vám umožňuje nastaviť parametre v ktorejkoľvek časti elektrického obvodu. Existujú rôzne typy pripojení, vrátane zmiešaných pripojení odporov. Použitie jednej alebo druhej metódy v konkrétnom obvode priamo ovplyvňuje pokles napätia a rozloženie prúdu v obvode. Možnosť zmiešaného zapojenia pozostáva zo sériového a paralelného zapojenia aktívnych odporov. Preto musíte najprv zvážiť tieto dva typy pripojení, aby ste pochopili, ako fungujú iné obvody.
Sériové pripojenie
Schéma postupného zapojenia zahŕňa usporiadanie odporov v obvode takým spôsobom, že koniec prvého prvku je pripojený k začiatku druhého a koniec druhého prvku k začiatku tretieho atď. To znamená, že všetky odpory nasledujú postupne za sebou. Intenzita prúdu v sériovom zapojení bude rovnaká v každom prvku. Vo forme vzorca to vyzerá takto: I total = I 1 = I 2, kde I total je celkový prúd obvodu, I 1 a I 2 zodpovedajú prúdom 1. a 2. odporu.
V súlade s Ohmovým zákonom sa napätie zdroja energie bude rovnať súčtu úbytkov napätia na každom rezistore: U total = U 1 + U 2 = I 1 r 1 + I 2 r 2, v ktorom U celkove je napätie zdroja elektriny alebo samotnej siete; U 1 a U 2 - hodnota poklesu napätia cez 1. a 2. odpor; r 1 a r 2 - odpory 1. a 2. rezistora. Pretože prúdy v ktorejkoľvek časti obvodu majú rovnakú hodnotu, vzorec má tvar: Utot = I(r 1 + r 2).
Môžeme teda dospieť k záveru, že pri sériovom obvode odporov sa elektrický prúd pretekajúci každým z nich rovná celkovej hodnote prúdu v celom obvode. Napätie na každom rezistore bude iné, ale ich celkový súčet bude hodnota rovnajúca sa celkovému napätiu celého elektrického obvodu. Celkový odpor obvodu sa tiež bude rovnať súčtu odporov každého odporu zahrnutého v tomto obvode.
Parametre obvodu v paralelnom zapojení
Paralelné spojenie je spojenie počiatočných výstupov dvoch alebo viacerých rezistorov v jednom bode a koncov tých istých prvkov v inom spoločnom bode. Každý rezistor je teda v skutočnosti pripojený priamo k zdroju energie.
V dôsledku toho bude rovnaké ako celkové napätie obvodu: U total = U 1 = U 2. Na druhej strane, hodnota prúdov bude na každom rezistore iná, ich rozdelenie bude priamo úmerné odporu týchto rezistorov. To znamená, že keď sa odpor zvyšuje, prúd klesá a celkový prúd sa rovná súčtu prúdov prechádzajúcich každým prvkom. Vzorec pre túto pozíciu je nasledujúci: I celkom = I 1 + I 2.
Na výpočet celkového odporu sa používa vzorec: . Používa sa, keď sú v obvode iba dva odpory. V prípadoch, keď sú v obvode zapojené tri alebo viac odporov, použije sa iný vzorec:
Hodnota celkového odporu elektrického obvodu bude teda menšia ako minimálny odpor jedného z rezistorov pripojených paralelne k tomuto obvodu. Každý prvok prijíma napätie, ktoré je rovnaké ako napätie zdroja elektriny. Súčasné rozdelenie bude priamo úmerné. Hodnota celkového odporu paralelne zapojených odporov by nemala presiahnuť minimálny odpor žiadneho prvku.
Schéma zapojenia zmiešaného odporu
Obvod zmiešaného pripojenia má vlastnosti odporových obvodov. V tomto prípade sú prvky čiastočne zapojené do série a druhá časť je zapojená paralelne. V prezentovanom diagrame sú rezistory R1 a R2 zapojené do série a rezistor R3 je s nimi zapojený paralelne. Rezistor R4 je zase zapojený do série s predchádzajúcou skupinou odporov R1, R2 a R3.
Výpočet odporu pre takýto obvod je plný určitých ťažkostí. Na správne vykonanie výpočtov sa používa metóda prevodu. Spočíva v postupnej premene zložitého reťazca na jednoduchý reťazec v niekoľkých etapách.
Ak opäť použijeme prezentovaný obvod ako príklad, potom na samom začiatku je určený odpor R 12 rezistorov R 1 a R 2 zapojených do série: R 12 = R 1 + R 2. Ďalej je potrebné určiť odpor paralelne zapojených odporov R 123 pomocou nasledujúceho vzorca: R 123 = R 12 R 3 / (R 12 + R 3) = (R 1 + R 2) R 3 / (R 1 + R2 + R3). V poslednej fáze sa vypočíta ekvivalentný odpor celého obvodu súčtom získaných údajov R 123 a odporu R 4 zapojeného do série s ním: R eq = R 123 + R 4 = (R 1 + R 2) R 3 / (R1 + R2 + R3) + R4.
Na záver je potrebné poznamenať, že zmiešané zapojenie rezistorov má pozitívne a negatívne vlastnosti sériového a paralelného pripojenia. Táto vlastnosť sa v praxi úspešne využíva v elektrických obvodoch.
Prvky elektrického obvodu môžu byť spojené dvoma spôsobmi. Sériové spojenie zahŕňa vzájomné prepojenie prvkov a pri paralelnom zapojení sú prvky súčasťou paralelných vetiev. Spôsob zapojenia odporov určuje metódu výpočtu celkového odporu obvodu.
Kroky
Sériové pripojenie
- Napríklad sériový obvod pozostáva z troch odporov s odpormi 2 ohmy, 5 ohmov a 7 ohmov. Celkový odpor obvodu: 2 + 5 + 7 = 14 ohmov.
-
Ak odpor každého prvku obvodu nie je známy, použite Ohmov zákon: V = IR, kde V je napätie, I je prúd, R je odpor. Najprv nájdite aktuálne a celkové napätie.
Dosaďte známe hodnoty do vzorca opisujúceho Ohmov zákon. Prepíšte vzorec V = IR, aby ste izolovali odpor: R = V/I. Zapojte známe hodnoty do tohto vzorca a vypočítajte celkový odpor.
- Napríklad napätie zdroja prúdu je 12 V a prúd je 8 A. Celkový odpor sériového obvodu je: R O = 12 V / 8 A = 1,5 ohmu.
Zistite, či je obvod v sérii. Sériové pripojenie je jeden okruh bez akýchkoľvek vetiev. Rezistory alebo iné prvky sú umiestnené za sebou.
Sčítajte odpory jednotlivých prvkov. Odpor sériového obvodu sa rovná súčtu odporov všetkých prvkov zahrnutých v tomto obvode. Sila prúdu v ktorejkoľvek časti sériového obvodu je rovnaká, takže odpory sa jednoducho sčítajú.
Paralelné pripojenie
-
Zistite, či je obvod paralelný. Paralelný reťazec sa v určitom bode rozvetvuje na niekoľko vetiev, ktoré sú potom opäť spojené. Prúd preteká každou vetvou obvodu.
Vypočítajte celkový odpor na základe odporu každej vetvy. Každý rezistor znižuje množstvo prúdu pretekajúceho jednou nohou, takže má malý vplyv na celkový odpor obvodu. Vzorec na výpočet celkového odporu: kde R 1 je odpor prvej vetvy, R 2 je odpor druhej vetvy a tak ďalej až po poslednú vetvu R n.
Vypočítajte odpor zo známeho prúdu a napätia. Urobte to, ak nie je známy odpor každého prvku obvodu.
Nahraďte známe hodnoty do vzorca Ohmovho zákona. Ak je známy celkový prúd a napätie v obvode, vypočíta sa celkový odpor pomocou Ohmovho zákona: R = V/I.
- Napríklad napätie v paralelnom obvode je 9 V a celkový prúd je 3 A. Celkový odpor: R O = 9 V / 3 A = 3 ohmy.
-
Hľadajte konáre s nulovým odporom. Ak vetva paralelného obvodu nemá vôbec žiadny odpor, potom všetok prúd preteká touto vetvou. V tomto prípade je celkový odpor obvodu 0 ohmov.
Kombinované pripojenie
- Napríklad obvod obsahuje odpor, ktorého odpor je 1 ohm a odpor, ktorého odpor je 1,5 ohmu. Za druhým rezistorom sa obvod rozvetvuje na dve paralelné vetvy - jedna vetva obsahuje odpor s odporom 5 Ohm a druhá s odporom 3 Ohm. Nasledujte dve paralelné vetvy, aby ste ich zvýraznili na schéme zapojenia.
-
Nájdite odpor paralelného obvodu. Na tento účel použite vzorec na výpočet celkového odporu paralelného obvodu: 1 RO = 1 R1 + 1 R2 + 1 R3+. . . 1 R n (\displaystyle (\frac (1)(R_(O)))=(\frac (1)(R_(1)))+(\frac (1)(R_(2)))+(\ frac (1)(R_(3)))+...(\frac (1)(R_(n)))).
Zjednodušte reťaz. Keď ste našli celkový odpor paralelného obvodu, môžete ho nahradiť jedným prvkom, ktorého odpor sa rovná vypočítanej hodnote.
- V našom príklade sa zbavte dvoch paralelných nôh a nahraďte ich jedným odporom 1,875 ohmov.
-
Spočítajte odpory rezistorov zapojených do série. Nahradením paralelného obvodu jedným prvkom získate sériový obvod. Celkový odpor sériového obvodu sa rovná súčtu odporov všetkých prvkov, ktoré sú zahrnuté v tomto obvode.
Rozdeľte kombinovaný obvod na sériový a paralelný. Kombinovaný obvod obsahuje prvky, ktoré sú zapojené do série aj paralelne. Pozrite sa na schému zapojenia a premýšľajte o tom, ako ju rozdeliť na časti s prvkami zapojenými do série a paralelne. Obkreslite každú časť, aby ste uľahčili výpočet celkového odporu.
Paralelné spojenia rezistorov, ktorých vzorec výpočtu je odvodený z Ohmovho zákona a Kirchhoffových pravidiel, sú najbežnejším typom zahrnutia prvkov do elektrického obvodu. Pri paralelnom pripájaní vodičov sa dva alebo viac prvkov spojí svojimi kontaktmi na oboch stranách, resp. Ich pripojenie k všeobecnému okruhu sa uskutočňuje presne týmito uzlovými bodmi.
Vlastnosti inklúzie
Takto zapojené vodiče sú často súčasťou zložitých reťazcov, ktoré navyše obsahujú sériové zapojenie jednotlivých sekcií.
Pre takéto začlenenie sú typické tieto vlastnosti:
- Celkové napätie v každej z vetiev bude mať rovnakú hodnotu;
- Elektrický prúd pretekajúci v niektorom z odporov je vždy nepriamo úmerný hodnote ich menovitej hodnoty.
V konkrétnom prípade, keď všetky paralelne zapojené rezistory majú rovnaké nominálne hodnoty, „jednotlivé“ prúdy, ktoré nimi pretekajú, budú tiež rovnaké.
Kalkulácia
Odpory viacerých paralelne zapojených vodivých prvkov sa určujú pomocou dobre známej formy výpočtu, ktorá zahŕňa sčítanie ich vodivosti (prevrátená hodnota odporu).
Prúd tečúci v každom z jednotlivých vodičov v súlade s Ohmovým zákonom možno nájsť podľa vzorca:
I= U/R (jeden z rezistorov).
Po oboznámení sa so všeobecnými princípmi výpočtu prvkov zložitých reťazcov môžete prejsť na konkrétne príklady riešenia problémov tejto triedy.
Typické pripojenia
Príklad č.1
Často, aby sa vyriešil problém, ktorému čelí dizajnér, je potrebné nakoniec získať špecifický odpor kombináciou niekoľkých prvkov. Pri zvažovaní najjednoduchšej verzie takéhoto riešenia predpokladajme, že celkový odpor reťazca niekoľkých prvkov by mal byť 8 ohmov. Tento príklad vyžaduje samostatné posúdenie z jednoduchého dôvodu, že v štandardnej sérii odporov nie je nominálna hodnota 8 Ohmov (existuje len 7,5 a 8,2 Ohmov).
Riešenie tohto najjednoduchšieho problému možno získať spojením dvoch identických prvkov s odporom 16 ohmov každý (takéto hodnoty existujú v odporovej sérii). Podľa vyššie uvedeného vzorca sa celkový odpor reťaze v tomto prípade vypočíta veľmi jednoducho.
Vyplýva z neho:
16x16/32=8 (Ohm), teda presne toľko, koľko bolo potrebné.
Týmto pomerne jednoduchým spôsobom je možné vyriešiť problém vytvorenia celkového odporu rovnajúceho sa 8 Ohmom.
Príklad č.2
Za ďalší typický príklad vytvorenia požadovaného odporu môžeme považovať konštrukciu obvodu pozostávajúceho z 3 rezistorov.
Celková hodnota R takéhoto spojenia sa môže vypočítať pomocou vzorca pre sériové a paralelné spojenia vo vodičoch.
V súlade s menovitými hodnotami uvedenými na obrázku bude celkový odpor reťaze rovný:
1/R = 1/200 + 1/220 + 1/470 = 0,0117;
R = 1/0,0117 = 85,67 Ohm.
V dôsledku toho nájdeme celkový odpor celého reťazca získaný paralelným spojením troch prvkov s nominálnymi hodnotami 200, 240 a 470 ohmov.
Dôležité! Táto metóda je použiteľná aj pri výpočte ľubovoľného počtu paralelne zapojených vodičov alebo spotrebičov.
Treba tiež poznamenať, že pri tomto spôsobe spájania prvkov rôznych veľkostí bude celkový odpor menší ako odpor najmenšej hodnoty.
Výpočet kombinovaných obvodov
Uvažovanú metódu možno použiť aj pri výpočte odporu zložitejších alebo kombinovaných obvodov pozostávajúcich z celej sady komponentov. Niekedy sa nazývajú zmiešané, pretože pri vytváraní reťazcov sa používajú obe metódy naraz. Zmiešané zapojenie rezistorov je znázornené na obrázku nižšie.
Pre zjednodušenie výpočtu najskôr rozdelíme všetky odpory podľa typu zapojenia do dvoch nezávislých skupín. Jedným z nich je sériové pripojenie a druhým je pripojenie paralelného typu.
Z vyššie uvedeného diagramu je zrejmé, že prvky R2 a R3 sú zapojené do série (sú spojené do skupiny 2), ktorá je zase zapojená paralelne s odporom R1, ktorý patrí do skupiny 1.
Pre prvky zo skupiny 2 sa hodnota celkového odporu zistí ako súčet R2 a R3:
R(2+3) = R2 + R3.
Na získanie konečného výsledku zredukujeme obvod na formu získanú paralelným pripojením dvoch odporov. Potom sa celková hodnota pre celý okruh ako celok vypočíta podľa vzorca, ktorý už bol diskutovaný vyššie.
Na záver poznamenávame, že na vykonávanie výpočtových operácií, ktoré patria do kategórie zložitých spojení, môžete použiť rovnaké techniky. Sú založené na rovnakom Ohmovom zákone a Kirchhoffových pravidlách, známych zo školy. Hlavná vec je správne použiť všetky vyššie uvedené vzorce.
Video
Rezistory môžu byť navzájom spojené dvoma hlavnými spôsobmi: sériovo a paralelne. Zmiešané zapojenie rezistorov je ich kombináciou.
Kombinácie ľubovoľných zapojení rezistorov je možné zredukovať na jeden rezistor, ktorého odpor (R) teraz vypočítame.
Vypočítajme celkový odpor takéhoto obvodu (obrázok 1). Na to potrebujeme Ohmov zákon - I=U/R a Kirchhoffov zákon - I=I 1 +I 2 +..In
Ak to vezmeme do úvahy, máme:
- I=U/R
- I1 = U/R1
- I2 = U/R2
- In=U/Rn
- U/R=U/Ri +U/R2 +...U/Rn
- 1/R=1/R1+1/R2+...1/Rn
Posledný vzorec je hlavný na výpočet odporu obvodu paralelne zapojených odporov. Pre dva odpory sa dá pohodlnejšie napísať: R=(R 1 *R 2)/(R 1 +R 2).
Z toho vyplýva, že v prípade paralelného zapojenia dvoch rezistorov rovnakej hodnoty (R 1 = R 2 ) bude ich celkový odpor polovičný ako ktorýkoľvek z nich. Toto je užitočné zapamätať si.
Pomocou už uvedených zákonov pre reťazec sériovo zapojených odporov (obrázok 2) môžeme napísať:
- 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
To znamená, že celkový odpor rezistorov pri zapojení do série sa rovná súčtu ich odporov.
Takéto zapojenie možno vždy znázorniť ako kombináciu sériového a paralelného zapojenia (obr. 3).
Výpočet celkového odporu obvodu sa vykonáva v etapách. V uvedenom príklade vypočítame:
- sériový odpor rezistorov Rseq = R 1 + R 2
- paralelné pripojenie R=(posledné*R3)/(posledné+R3)
Samozrejme, môžu sa vyskytnúť zložitejšie možnosti, ale spôsob výpočtu ich odporu je rovnaký.
Niekoľko slov o tom, kedy je potrebné pripojiť odpory tak či onak:
- Nedostatok rezistora požadovanej hodnoty po ruke. Malo by sa pamätať na to, že chyby rezistora sa budú sčítavať.
Napríklad pre obrázok 3.a, ak skutočná chyba R1 je +10% a R2 je +15%, potom pre Rlast to bude +25%.
Tu by ste mali venovať pozornosť znamienku, to znamená, že pre -10% a +15% bude výsledok +5%.
- Potreba väčšej sily.
Tu musíme vziať do úvahy, že pri rovnakých hodnotách odporu a výkonoch pripojených odporov, sériovo aj paralelne, sa celkový výkon bude rovnať súčtu výkonov.
Môžete si prečítať o hodnotách výkonu a odporu.
© 2012-2019 Všetky práva vyhradené.
Všetky materiály prezentované na tejto stránke slúžia len na informačné účely a nemožno ich použiť ako usmernenia alebo regulačné dokumenty.
Takmer každý, kto pracoval ako elektrikár, musel vyriešiť otázku paralelného a sériového zapojenia prvkov obvodu. Niektorí riešia problémy paralelného a sériového zapojenia vodičov metódou „poke“, pre mnohých je „ohňovzdorná“ girlanda nevysvetliteľná, ale známa axióma. Všetky tieto a mnohé ďalšie podobné otázky však dokáže jednoducho vyriešiť metóda, ktorú na samom začiatku 19. storočia navrhol nemecký fyzik Georg Ohm. Ním objavené zákony platia dodnes a rozumie im takmer každý.
Základné elektrické veličiny obvodu
Aby sme zistili, ako konkrétne zapojenie vodičov ovplyvní charakteristiky obvodu, je potrebné určiť veličiny, ktoré charakterizujú akýkoľvek elektrický obvod. Tu sú tie hlavné:
Vzájomná závislosť elektrických veličín
Teraz sa musíte rozhodnúť ako všetky vyššie uvedené veličiny navzájom závisia. Pravidlá závislosti sú jednoduché a pozostávajú z dvoch základných vzorcov:
- I=U/R.
- P=I*U.
Tu I je prúd v obvode v ampéroch, U je napätie dodávané do obvodu vo voltoch, R je odpor obvodu v ohmoch, P je elektrický výkon obvodu vo wattoch.
Predpokladajme, že máme jednoduchý elektrický obvod pozostávajúci zo zdroja s napätím U a vodiča s odporom R (záťaž).
Keďže obvod je uzavretý, preteká ním prúd I. Akú hodnotu bude mať? Na základe vyššie uvedeného vzorca 1 na jeho výpočet potrebujeme poznať napätie vyvinuté zdrojom energie a odpor záťaže. Ak vezmeme napríklad spájkovačku s odporom cievky 100 Ohmov a pripojíme ju k osvetľovacej zásuvke s napätím 220 V, prúd cez spájkovačku bude:
220/100 = 2,2 A.
Aká je sila tejto spájkovačky? Použime vzorec 2:
2,2 * 220 = 484 W.
Ukázalo sa, že je to dobrá spájkovačka, výkonná, s najväčšou pravdepodobnosťou obojručná. Rovnakým spôsobom, pomocou týchto dvoch vzorcov a ich transformáciou, môžete zistiť prúd prostredníctvom výkonu a napätia, napätie prostredníctvom prúdu a odporu atď. Koľko napríklad spotrebuje 60 W žiarovka vo vašej stolnej lampe:
60 / 220 = 0,27 A alebo 270 mA.
Odpor vlákna žiarovky v prevádzkovom režime:
220 / 0,27 = 815 ohmov.
Obvody s viacerými vodičmi
Všetky vyššie uvedené prípady sú jednoduché - jeden zdroj, jedna záťaž. V praxi však môže existovať niekoľko záťaží a sú tiež spojené rôznymi spôsobmi. Existujú tri typy pripojenia záťaže:
- Paralelné.
- Konzistentné.
- Zmiešané.
Paralelné pripojenie vodičov
Luster má 3 lampy, každé 60 W. Koľko spotrebuje luster? Správne, 180 W. Poďme rýchlo vypočítať prúd cez luster:
180/220 = 0,818 A.
A potom jej odpor:
220 / 0,818 = 269 ohmov.
Predtým sme vypočítali odpor jednej žiarovky (815 ohmov) a prúd cez ňu (270 mA). Odpor lustra sa ukázal byť trikrát nižší a prúd bol trikrát vyšší. Teraz je čas pozrieť sa na schému trojramennej lampy.
Všetky svietidlá v ňom sú zapojené paralelne a pripojené k sieti. Ukazuje sa, že keď sú tri lampy zapojené paralelne, celkový odpor zaťaženia sa zníži trikrát? V našom prípade áno, ale je to súkromné - všetky lampy majú rovnaký odpor a výkon. Ak má každá zo záťaží svoj vlastný odpor, potom na výpočet celkovej hodnoty nestačí len delenie počtom záťaží. Existuje však východisko zo situácie - použite tento vzorec: 
1/Rcelk = 1/R1 + 1/R2 + … 1/Rn.
Pre uľahčenie použitia je možné vzorec ľahko previesť:
Rtot. = (R1*R2*...Rn) / (R1+R2+...Rn).
Tu Rtotal. – celkový odpor obvodu pri paralelnom zapojení záťaže. R1…Rn – odpor každej záťaže.
Prečo sa prúd zvýšil, keď ste paralelne pripojili tri lampy namiesto jednej, nie je ťažké pochopiť - koniec koncov závisí od napätia (zostalo nezmenené) delené odporom (kleslo). Je zrejmé, že výkon v paralelnom zapojení sa zvýši úmerne so zvýšením prúdu.
Sériové pripojenie
Teraz je čas zistiť, ako sa zmenia parametre obvodu, ak sú vodiče (v našom prípade lampy) zapojené do série.
Výpočet odporu pri zapojení vodičov do série je veľmi jednoduchý:
Rtot. = R1 + R2.
Rovnaké tri šesťdesiatwattové lampy zapojené do série už budú predstavovať 2445 ohmov (pozri výpočty vyššie). Aké sú dôsledky zvýšenia odporu obvodu? Podľa vzorcov 1 a 2 je celkom jasné, že výkon a prúd pri zapojení vodičov do série klesnú. Ale prečo sú teraz všetky lampy slabé? Toto je jedna z najzaujímavejších vlastností sériového zapojenia vodičov, ktorá je veľmi využívaná. Pozrime sa na girlandu troch lámp, ktoré sú nám známe, no zapojené do série.
Celkové napätie aplikované na celý obvod zostalo 220 V. Ale bolo rozdelené medzi každú z lámp v pomere k ich odporu! Keďže máme lampy rovnakého výkonu a odporu, napätie sa delí rovnako: U1 = U2 = U3 = U/3. To znamená, že každá zo svietidiel je teraz napájaná trikrát menším napätím, a preto svietia tak slabo. Ak zoberiete viac lámp, ich jas ešte klesne. Ako vypočítať pokles napätia na každej žiarovke, ak majú všetky rôzne odpory? Na to stačia štyri vyššie uvedené vzorce. Algoritmus výpočtu bude nasledujúci:
- Zmerajte odpor každej žiarovky.
- Vypočítajte celkový odpor obvodu.
- Na základe celkového napätia a odporu vypočítajte prúd v obvode.
- Na základe celkového prúdu a odporu žiaroviek vypočítajte pokles napätia na každom z nich.
Chcete si upevniť svoje nadobudnuté vedomosti?? Vyriešte jednoduchý problém bez toho, aby ste sa pozreli na odpoveď na konci:
K dispozícii máte 15 miniatúrnych žiaroviek rovnakého typu, určených pre napätie 13,5 V. Je možné z nich vyrobiť girlandu na vianočný stromček, ktorá sa pripája do bežnej zásuvky, a ak áno, ako?
Zmiešaná zmes
Samozrejme, môžete ľahko zistiť paralelné a sériové pripojenie vodičov. Čo ak však niečo také máte pred sebou?
Zmiešané pripojenie vodičov
Ako určiť celkový odpor obvodu? Aby ste to dosiahli, budete musieť prerušiť obvod na niekoľko častí. Vyššie uvedený dizajn je pomerne jednoduchý a budú existovať dve sekcie - R1 a R2, R3. Najprv vypočítate celkový odpor paralelne zapojených prvkov R2, R3 a nájdete Rtot.23. Potom vypočítajte celkový odpor celého obvodu, ktorý pozostáva z R1 a Rtot.23 zapojených do série:
- Rtot.23 = (R2*R3) / (R2+R3).
- R reťazce = R1 + Rtot.23.
Problém je vyriešený, všetko je veľmi jednoduché. Teraz je otázka o niečo zložitejšia.
Komplexné zmiešané spojenie odporov
Ako byť tu? Rovnakým spôsobom stačí ukázať predstavivosť. Rezistory R2, R4, R5 sú zapojené do série. Vypočítame ich celkový odpor:
Rtot.245 = R2+R4+R5.
Teraz pripojíme R3 paralelne k Rtotal 245:
Rtot.2345 = (R3* Rtot.245) / (R3+ Rtot.245).
R reťazce = R1+ Rtot.2345+R6.
To je všetko!
Odpoveď na problém o girlande na vianočný stromček
Svietidlá majú prevádzkové napätie len 13,5 V a zásuvka je 220 V, takže musia byť zapojené do série.
Keďže sú svietidlá rovnakého typu, sieťové napätie sa medzi ne rozdelí rovným dielom a každé svietidlo bude mať 220 / 15 = 14,6 V. Svietidlá sú konštruované na napätie 13,5 V, takže hoci takáto girlanda bude fungovať, veľmi rýchlo vyhorí. Na realizáciu vášho nápadu budete potrebovať aspoň 220 / 13,5 = 17, najlepšie 18-19 žiaroviek.