Резистори в серия и паралел

Резистори в серия и паралел

Когато резисторите се използват в електронни схеми, те могат да се използват в различни конфигурации. Можете да изчислите съпротивлението на веригата или част от веригата, като определите кои резистори са последователни и кои са успоредни. Ще опишем как да направите това по-долу. Обърнете внимание, че общото съпротивление на веригата често се нарича еквивалентно съпротивление.

Резистори от серия

Когато резисторите са свързани докрай във верига (както е показано на снимката по-долу), се казва, че са в „серия“. За да намерите общото съпротивление на резисторите последователно, просто събирате стойността на всеки резистор. В примера по-долу общото съпротивление ще бъде R1 + R2.



Ето още един пример за редица резистори в серия. Общата стойност на съпротивлението на напрежението V е R1 + R2 + R3 + R4 + R5.



Примерен проблем:

Използвайки схемата по-долу, решете за стойността на липсващото съпротивление R.


Отговор:

Първо ще разберем еквивалентното съпротивление на цялата верига. От закона на Ом знаем, че съпротивлението = напрежение / ток, следователно

Съпротивление = 50 волта / 2 ампера
Съпротивление = 25

Също така можем да разберем съпротивлението, като съберем резисторите последователно:

Съпротивление = 5 + 3 + 4 + 7 + R
Съпротивление = 19 + R

Сега включваме 25 за съпротива и получаваме

25 = 19 + R
R = 6 ома

Паралелни резистори

Паралелните резистори са резистори, които са свързани един срещу друг в електрическа верига. Вижте снимката по-долу. На тази снимка всички R1, R2 и R3 са свързани паралелно един на друг.

Когато изчислихме серийното съпротивление, събрахме съпротивлението на всеки резистор, за да получим стойността. Това има смисъл, тъй като токът на напрежение в резисторите ще се движи равномерно през всеки резистор. Когато резисторите са успоредни, това не е така. Част от тока ще преминава през R1, някои през R2, а някои през R3. Всеки резистор осигурява допълнителен път за преминаване на тока.

За да изчислим общото съпротивление 'R' през напрежението V, използваме следната формула:


Можете да видите, че реципрочното на общото съпротивление е сумата от реципрочното на всяко съпротивление паралелно.

Примерен проблем:

Какво е общото съпротивление 'R' на напрежението V в веригата по-долу?

Отговор:

Тъй като тези резистори са успоредни, ние знаем от уравнението по-горе
1 / R = ¼ + 1/5 + 1/20
1 / R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1 / R = 10/20 = ½
R = 2 ома

Обърнете внимание, че общото съпротивление е по-малко от всеки паралелно резистор. Това винаги ще бъде така. Еквивалентното съпротивление винаги ще бъде по-малко от най-малкия паралелен резистор.

Серия и паралел

Какво правите, когато имате схема с паралелни и последователни резистори?

Идеята за решаване на този тип вериги е да се разбият по-малките части на веригата на последователни и паралелни секции. Първо направете всички секции, които имат само серийни резистори. След това заменете тези с еквивалентното съпротивление. След това решете паралелните секции. Сега заменете тези с еквивалентни резистори. Продължете през тези стъпки, докато стигнете до решението.

Примерен проблем:

Решете за еквивалентното съпротивление на напрежението V в електрическата верига по-долу:



Първо ще обобщим двете серийни резистори отдясно (1 + 5 = 6) и отляво (3 + 7 = 10). Сега намалихме веригата.



Виждаме вдясно, че общото съпротивление 6 и резисторът 12 сега са успоредни. Можем да решим тези паралелни резистори да получат еквивалентното съпротивление на 4.

1 / R = 1/6 + 1/12
1 / R = 2/12 + 1/12
1 / R = 3/12 = ¼
R = 4

Новата електрическа схема е показана по-долу.



От тази схема решаваме последователните резистори 4 и 11 да получат 4 + 11 = 15. Сега имаме два паралелни резистора, 15 и 10.

1 / R = 1/15 + 1/10
1 / R = 2/30 + 3/30
1 / R = 5/30 = 1/6
R = 6

Еквивалентното съпротивление на V е 6 ома.