Как рассчитать общее сопротивление при параллельном соединении резисторов. Какие преимущества дает параллельное подключение. Как изменяется мощность в параллельной цепи. Где применяется параллельное соединение резисторов на практике.
Особенности параллельного соединения резисторов
При параллельном соединении резисторов все их выводы соединяются в двух общих точках. Такое подключение имеет ряд важных особенностей:
- Напряжение на всех резисторах одинаково и равно напряжению источника питания
- Общий ток делится между параллельными ветвями
- Общее сопротивление цепи уменьшается
- Увеличивается общая мощность цепи
Благодаря этим свойствам параллельное соединение часто применяется на практике для снижения общего сопротивления или увеличения мощности.
Расчет общего сопротивления при параллельном соединении
Для расчета общего сопротивления при параллельном соединении резисторов используется следующая формула:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
Где R — общее сопротивление, R1, R2, R3 и т.д. — сопротивления отдельных резисторов.
Для двух параллельно соединенных резисторов формула упрощается:
R = (R1 * R2) / (R1 + R2)
Пример расчета
Рассчитаем общее сопротивление для трех параллельно соединенных резисторов 100 Ом, 200 Ом и 300 Ом:
- 1/R = 1/100 + 1/200 + 1/300
- 1/R = 0.01 + 0.005 + 0.0033 = 0.0183
- R = 1 / 0.0183 = 54.6 Ом
Как видим, общее сопротивление получилось меньше сопротивления наименьшего из резисторов.
Распределение токов в параллельной цепи
При параллельном соединении общий ток распределяется между ветвями обратно пропорционально их сопротивлению. То есть чем меньше сопротивление ветви, тем больший ток через нее протекает.
Ток в каждой ветви можно рассчитать по закону Ома:
I = U / R
Где U — напряжение источника питания, R — сопротивление конкретной ветви.
Общий ток цепи равен сумме токов во всех параллельных ветвях:
I = I1 + I2 + I3 + …
Изменение мощности при параллельном соединении
При параллельном подключении резисторов общая мощность цепи увеличивается. Это происходит за счет снижения общего сопротивления и увеличения тока.
Мощность каждого резистора при параллельном соединении можно рассчитать по формуле:
P = U^2 / R
Где U — напряжение источника, R — сопротивление конкретного резистора.
Общая мощность цепи будет равна сумме мощностей всех резисторов:
P = P1 + P2 + P3 + …
Преимущества параллельного соединения резисторов
Параллельное соединение резисторов дает ряд важных преимуществ:
- Возможность снизить общее сопротивление цепи
- Увеличение общей мощности
- Распределение тока между несколькими резисторами
- Повышение надежности цепи
- Возможность получить нестандартные номиналы сопротивлений
Благодаря этим преимуществам параллельное соединение широко применяется на практике.
Практическое применение параллельного соединения резисторов
Параллельное соединение резисторов используется во многих электронных устройствах и схемах:
- Для создания делителей напряжения
- В схемах питания для распределения тока
- Для получения нестандартных номиналов сопротивлений
- В измерительных приборах (шунты амперметров)
- Для увеличения мощности нагрузки
- В схемах защиты от перегрузки
Например, в блоках питания часто используют параллельное соединение мощных резисторов для увеличения допустимого тока нагрузки.
Сравнение последовательного и параллельного соединения резисторов
Последовательное и параллельное соединение резисторов имеют противоположные свойства:
| Параметр | Последовательное | Параллельное |
|---|---|---|
| Общее сопротивление | Увеличивается | Уменьшается |
| Общий ток | Уменьшается | Увеличивается |
| Общая мощность | Уменьшается | Увеличивается |
| Напряжение | Делится между резисторами | Одинаково на всех резисторах |
Выбор типа соединения зависит от конкретной задачи и требуемых параметров цепи.
Ошибки при расчетах параллельного соединения
При расчетах параллельного соединения резисторов часто допускают следующие ошибки:
- Простое сложение или вычитание сопротивлений
- Неправильное применение закона Ома
- Игнорирование распределения токов
- Неверный расчет мощности
Чтобы избежать ошибок, важно четко понимать особенности параллельного соединения и правильно применять формулы.
Заключение
Параллельное соединение резисторов — важный способ построения электрических цепей, позволяющий снизить общее сопротивление и увеличить мощность. Правильное понимание особенностей такого соединения и методов расчета необходимо для проектирования и анализа электронных схем.
Соединение резисторов ⋆ diodov.net
16.08.2018
HomeШкола электроникиСоединение резисторов
By Дмитрий Забарило Школа электроники 21 комментарий
Соединение резисторов разными способами позволяет получить необходимую величину сопротивления и мощности рассеивания одного эквивалентного резистора. Всего существует три способы соединения резисторов – последовательное, параллельное и смешанное.
Последовательное соединение резисторовПоследовательное соединение резисторов предполагает использование двух и более радиоэлектронных элемента. Конец предыдущего элемента соединяется с началом последующего и так далее. При последовательном соединении сопротивления и мощности рассеивания всех резисторов складываются.
Рассмотрим следующий пример. Соединим последовательно четыре резистора, каждый имеет R = 1 кОм и мощность рассеивания P = 0,25 Вт.
Rобщ = R1 + R2 + R3 + R4 = 1кОм + 1кОм + 1кОм + 1кОм = 4 кОм.
Pобщ = P1 + P2 + P3 + P4 = 0,25 Вт + 0,25 Вт + 0,25 Вт + 0,25 Вт = 1 Вт.
Таким образом, получается один эквивалентный или общий резистор, имеющий следующие параметры:
Rобщ = 4 кОм; Pобщи = 1 Вт.
В последовательной цепи электрической ток протекает одной и той же величины, поэтому электроны на протяжении всего пути неизбежно наталкиваются на все препятствия в виде сопротивлений. С каждым препятствием уменьшается число свободных зарядов, что приводит к снижению силы электрического тока.
Параллельное соединение резисторовПри параллельном соединении резисторов увеличивается количество путей для перемещения свободных зарядов, то есть электронов, из одного участка пути к другому. Поэтому при параллельном соединении резисторов их суммарное (общее, эквивалентное) сопротивление всегда ниже наименьшего сопротивления из всех резисторов.
Величина, обратная сопротивлению называется проводимостью. Проводимость измеряется в сименсах [См] и обозначается большей латинской буквой G.
G = 1/R = 1/Ом = См
Поэтому при выполнении различных подсчетов в электрических цепях, имеющих параллельное соединение, пользуются проводимостью.
Если сопротивления всех параллельно соединенных резисторов равны, то для определения общего Rобщ достаточно R одного из них разделить на их общее количество:
Если R1 = R2 = R3 = R4 = R, то
Rобщ = R/4.
Например, каждый из четырех резисторов имеет R = 10 кОм, тогда
Rобщ = 10 кОм/4 = 2,5 кОм.
Мощности рассеивания суммируются также, как и при последовательном соединении.
Смешанное соединение резисторовСмешанное соединение резисторов представляет собой комбинации последовательных и параллельных соединений. В принципе любую даже самую сложную электрическую цепь, состоящую из источников питания, конденсаторов, диодов, транзисторов и других радиоэлектронных элементов в конкретный момент времени можно заменить резисторами и источниками напряжения, параметры которых изменяются с каждым последующим моментом времени. Для примера изобразим схему, имеющую несколько соединений.
Общее (эквивалентное) сопротивление находится методом «сворачивания» схемы. Сначала определяется общее сопротивление одного отдельного соединения, затем последующего и так далее.
Теперь самостоятельно подсчитайте общее сопротивления схемы, приведенной ниже.
Правильный ответ: 2 ома.
Параллельное соединение резисторов. Расчеты общего сопротивления, общей мощности. :: SYL.ru
Резистор – это элемент электрической схемы, который обладает сопротивлением электрическому току. Классифицируют два типа резисторов: постоянные и переменные (подстроечные). При моделировании той или иной электрической схемы, а также при ремонте электронных изделий, возникает необходимость использовать резистор определенного номинала. Хотя и существует множество различных номиналов постоянных резисторов, в данный момент под рукой может не оказаться требуемого, либо резистора с таким номиналом не существует. Чтобы выйти из такой ситуации, можно использовать как последовательное так и параллельное соединение резисторов. О том, как правильно произвести расчет и подбор различных номиналов сопротивлений, будет рассказано в этой статье.
Последовательное соединение резисторов – это самая элементарная схема сборки радиодеталей, оно применяется для увеличения общего сопротивления цепи. При последовательном соединении, сопротивление используемых резисторов просто складывается, а вот при параллельном соединении необходимо производить расчет по нижеописанным формулам. Параллельное соединение необходимо для снижения результирующего сопротивления, а также для увеличения мощности, несколько параллельно подключенных резисторов имеют большую мощность, чем у одного.
На фотографии можно увидеть параллельное подключение резисторов.
Ниже представлена принципиальная схема параллельного соединения резисторов.
Общее номинальное сопротивление необходимо рассчитывать по следующей схеме:
R(общ)=1/(1/R1+1/R2+1/R3+1/R n).
Где:
— R(общ) – общее сопротивление;
— R1, R2, R3 и Rn – параллельно подключенные резисторы.
Когда параллельное соединение резисторов состоит всего из двух элементов, в таком случае общее номинальное сопротивление можно высчитать по следующей формуле:
R(общ)=R1*R2/R1+R2.
Где:
— R(общ) – общее сопротивление;
— R1, R2 – параллельно подключенные резисторы.
В радиотехнике существует следующее правило: если параллельное подключение резисторов состоит из элементов одного номинала, то результирующее сопротивление можно высчитать, разделив номинал резистора на количество соединенных резисторов:
R(общ)=R1\n.
Где:
— R(общ) – общее сопротивление;
— R – номинал параллельно подключенного резистора;
— n – количество соединенных элементов.
Важно учитывать, что при параллельном соединении результирующее сопротивление всегда будет ниже, чем сопротивление самого малого по номиналу резистора.
Приведем практический пример: возьмем три резистора, со следующими значениями номинального сопротивления: 100 Ом, 150 Ом и 30 Ом. Проведем расчет общего сопротивления, по первой формуле:
R(общ)=1/(1/100+1/150+1/30)=1/(0,01+0,007+0,03)=1/0,047=21,28Ом.
После расчета формулы мы видим, что параллельное соединение резисторов, состоящее из трех элементов, с наименьшим номиналом 30 Ом, в результате дает общее сопротивление в электрической цепи 21,28 Ом, что ниже наименьшего номинального сопротивления в цепи почти на 30 процентов.
Параллельное соединение резисторов чаще всего используют в тех случаях, когда необходимо получить сопротивление с большей мощностью. В таком случае необходимо взять резисторы одинаковой мощности и с одинаковым сопротивлением. Результирующая мощность в таком случае рассчитывается путем умножения мощности одного элемента сопротивления на общее количество параллельно подключенных резисторов в цепи.
Например: пять резисторов с номиналом в 100 Ом и с мощностью 1 Вт в каждом, подключенные параллельно, имеют общее сопротивление 20 Ом и мощность 5 Вт.
При последовательном подключении тех же резисторов (мощность так же складывается), получим результирующую мощность 5 Вт, общее сопротивление составит 500 Ом.
электрические цепи. Разность потенциалов резисторов в параллельно соединенных системах
спросил
Изменено 3 года, 11 месяцев назад
Просмотрено 225 раз
$\begingroup$
Прежде чем задать вопрос, я хочу кое-что объяснить, чтобы понять, понимаю ли я что-то не так, пожалуйста, скажите мне, если я ошибаюсь: когда в системе есть разность потенциалов, электрический заряд будет двигаться от высокого напряжения к низкому напряжению и количеству заряда.
Итак, мой вопрос: как напряжения разных резисторов с разными токами равны друг другу? по моей логике, если от резистора течет больше заряда, то напряжение должно быть больше, но как это работает и каково определение разности потенциалов резистора, разве это не то же самое, что и разница между потенциалами двух генераторов? и, пожалуйста, не делайте классического объяснения (потенциальная разница — это разница между двумя точками бла-бла). Я читал это 1000 раз, и это просто не имеет для меня смысла, потому что если я подал x напряжение системе, то у меня есть чтобы получить x напряжение, я не могу получить 2x, потому что с этой логикой, если параллельные резисторы имеют одинаковое напряжение, тогда x + x = 2x напряжение, но мой генератор имеет x напряжение, и как я получил 2x напряжение с x напряжением? В любом случае, надеюсь, вы поняли и можете помочь мне покончить со сложностью прямо сейчас xd
- электрические цепи
- электрический ток
- потенциал
- электрическое сопротивление
- напряжение
$\endgroup$
$\begingroup$
Начните с сопротивления одного резистора $R$ и подключите его к источнику питания так, чтобы разность потенциалов на резисторе была равна $V$.
Ток в резисторе $I= \frac VR$.
Теперь соберите ту же цепь с резистором с тем же сопротивлением $R$, что и раньше, с такой же разностью потенциалов на нем $V$, генерируемой другим источником питания.
Ток через этот резистор равен $I= \frac VR$, как и раньше.
Теперь соедините положительные клеммы двух источников питания вместе, а также отрицательные клеммы.
Разность потенциалов на каждом из резисторов по-прежнему равна $V$, а ток через каждый из резисторов по-прежнему равен $I$.
Оставив резисторы подключенными к одному источнику питания, отключите другой источник питания.
Разность потенциалов на каждом из резисторов по-прежнему равна $V$, а ток через каждый из резисторов по-прежнему равен $I$.
: Общий ток по-прежнему составляет $2I$.
Аналогичный анализ можно выполнить с любым количеством резисторов и сопротивлением разной величины.
В каждом случае разность потенциалов на параллельных резисторах по-прежнему будет равна $V$, но общий ток изменится.
$\endgroup$
1
$\begingroup$
На каком-то этапе вам нужно будет разобраться с «классическим объяснением [которое вы читали] тысячу раз». Я просто разберусь с одним вашим заблуждением: «если параллельные резисторы имеют одинаковое напряжение, то x + x = 2x напряжение». Это сбивает с толку, потому что есть только одно напряжение… Если у вас есть два резистора, R1 и R2, соединенных параллельно, и вы подключаете вольтметр сначала к R1, а затем к R2, вы считываете одно и то же напряжение дважды, потому что концы R1 соединены. до концов R2. Так что нет смысла складывать два показания напряжения вместе.
Вот так… Две лестницы ведут между двумя одинаковыми этажами здания. Каждая лестница ведет вас через вертикальное расстояние 2,5 м. Я не могу придумать ни одного случая, когда было бы полезно сложить два 2,5 м вместе.
Теперь предположим, что на верхнем из двух этажей прорвало водопроводную трубу, и вода стекает вниз по обеим лестницам. Если скорость потока составляет 2 литра в секунду вниз по одной лестнице и 3 литра в секунду вниз по другой, то имеет ли смысл складывать эти две скорости потока вместе, чтобы сделать вывод, что вода спускается со скоростью 5 литров в секунду. . Таким же образом имеет смысл складывать электрические токи через два резистора параллельно.
Разность электрических потенциалов («напряжение») аналогична разнице высот. Электрический ток (скорость потока заряда) аналогичен (объемной) скорости потока воды. Эти аналогии не должны заходить слишком далеко, но многие люди находят их полезными.
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.Что такое резистор, типы, последовательное и параллельное соединение (включая видео)
Резистор:
Резистор — это не что иное, как оппозиция. Это основной компонент электроники, который используется для противодействия потоку тока, или компонент, или устройство или компонент, предназначенный для имеют известное значение сопротивление. Основное назначение резистора – ограничить ток (поток электронов ) в конкретной цепи.
Он поставляется в различных формах, и вы можете приобрести их по своему усмотрению или даже использовать терминалы для очень маленьких компонентов для поверхностного монтажа , используемых сегодня во многих электронных схемах.
Резистор является одним из трех основных пассивных элементов схемы и, как таковой, не может передавать мощность или накапливать энергию . Вместо этого резисторы поглощают мощность, которая проявляется в виде тепла (нагреватель) и света (светоизлучающий диод).
Мощность в сопротивлении всегда положительна, независимо от полярности напряжения и направления тока. Он просто ограничивает ток. В проводнике всегда присутствует небольшое значение сопротивления.
Несмотря на то, что все они сопротивляются протеканию тока, другие их параметры означают, что некоторые типы больше подходят для конкретных приложений, чем другие.
Типы резисторов:
Делится на два типа. Они
- Фиксированный тип
- Тип переменной
Фиксированный тип далее подразделяется на три типа:
- Тип углеродного состава
- Проволочная обмотка типа
- Металлизированный тип
Фиксированный тип
Согласно их названию, номинал резистора является фиксированным. Пример: 11 Ом, 14 Ом, 164 Ом и т. д.
Тип состава углерода.
Наиболее часто используемый. Он состоит из композиции угольной глины с пластиковым покрытием поверхности корпуса. Следовательно, он называется резистором из углеродного состава. Поводки изготовлены из луженой меди.
Они дешевы, надежны и обладают высокой стабильностью.
Резистор проволочный
Резистор проволочный, изготовленный путем намотки металлической проволоки с нихромом вокруг керамики, пластмассы, стекловолокна, а из проволок припаивается или приваривается с двумя колпачками или кольцами, прикрепленными к концам сердечника.
Сборка защищена слоем краски из модулированного пластика или эмали. Покрытие запекается при высоких температурах.
Металлизированный резистор
Это универсальный резистор. Он использует керамический сердечник, покрытый оксидом металла. Эти резисторы электрически стабильны и надежны при работе в условиях высоких температур.
Переменный резистор
Очень распространенным примером переменного резистора является ручка регулировки громкости или регулятор вентилятора.
Движение ручки фактически изменяет сопротивление цепи и повышает уровень громкости. Точно так же движение регулятора задает скорость вращения вентилятора.
Имеет три вывода, один регулируемый, а два других фиксированных.
Существует два типа переменных резисторов. Они
- Реостат
- Потенциометр
Реостат
Это два фиксированных вывода, а другой — переменный, соединенный одним концом с другим. Это отведение движется слева направо. Его сопротивление изменяется от минимального до максимального. Реостат используется в лабораториях для экспериментальных целей.
Потенциометр
Он имеет три вывода A, B и W, а центральный вывод регулируется от конца A до B. Здесь R на конце A минимальное, а b максимальное.
В случае с потенциометром сопротивление также изменяется так же, как и в реостате, смешанное сопротивление с максимальным сопротивлением. Практический потенциометр, как показано наиболее распространенным примером потенциометра является регулятор вентилятора,
Цветовая маркировка:
В качестве компонента резистор имеет полосы разных цветов, напечатанные на резисторе, которые определяют значение.
Существует два типа резисторов с четырьмя полосами и полосами под напряжением. Каждая цветовая полоса имеет свое собственное десятичное значение, которое начинает значение, и оно получено из следующей таблицы.
Чтобы запомнить эту таблицу и значение для цветовых полос, мы следуем предложению.
«У Б. Б. Роя из Великобритании очень хорошая жена»
Все заглавные буквы обозначают цвета
Черный Коричневый Красный Оранжевый Желтый Зеленый Синий Фиолетовый Серый Белый
В случае четырех ленточных резисторов 1 st ,2 nd слева определите десятичное значение 3 rd диапазон полоса множителя 4 th предназначена для допуска. Рассмотрим R с четырьмя полосами.
Красный, красный, черный и золотой
Из таблиц получаем значения 2 для левого и черного для 0 и 5% для золотого
Общее значение резистора
22*10± 5%
22*1± 5%
22±5% Ом
значения и четвертая полоса для множителя и пятая полоса для допуска.
Красно -синий зеленый апельсин серебро
265*10³ ± 10%
265KОм ± 10%
Характеристики резистора
Характеристики резистора являются мощным дископацией ценностного значения или проведения мощности.
Когда электрический ток проходит через резистор, электрическая энергия теряется резистором в виде тепла. Чем больше ток, тем горячее резистор будет получать это, известное как номинальная мощность резистора.
Рассеиваемая мощность в резисторе:
Как мы знаем из закона Ома, V — входное напряжение, — ток , протекающий через резистор, а R — цепь сопротивления.
Мощность Рассеивание в цепи
Здесь P — рассеиваемая мощность в цепи. И номинальная мощность обычно указывается в ваттах
Номинальная мощность резистора:
Когда изготовитель резистора проектирует резистор, все резисторы имеют номинальную мощность, которая является максимальной мощностью, которую резистор может поглотить с безопасным рабочим пределом. , помимо этого сопротивление может быть повреждено.
Пример:
Резистор 2 Вт означает; он потребляет 2 Вт в час.
Соединение с другим сопротивлением:
Вы можете модифицировать или изменить общее значение сопротивления цепи, добавляя различные номиналы резисторов последовательно или параллельно цепи. Посмотрим, как последовательное или параллельное соединение изменяет эквивалентное сопротивление цепи.
Последовательное соединение резистора:
См. схему, здесь резисторы R1, R2 и R3 соединены последовательно, Requ — эквивалентное сопротивление цепи, а V1, V2 и V3 — падение напряжения на резисторе , V — входное напряжение, а ток I протекает через все резисторы.
Применить правило напряжения Кирхгофа.
Здесь эквивалентное сопротивление цепи равно сумме всех индивидуальных сопротивлений цепи, которые все соединены последовательно друг с другом. Таким же образом вы можете добавить неограниченное количество соединений и таким же образом рассчитать эквивалентное сопротивление.
