Схемы подключения резисторов: типы соединений и расчеты

Какие бывают основные схемы подключения резисторов. Как рассчитать параметры цепи при последовательном и параллельном соединении. Какие формулы используются для расчета тока, напряжения и мощности в резисторных схемах. Как определить эквивалентное сопротивление при различных соединениях резисторов.

Основные типы соединений резисторов

Существует три основных способа соединения резисторов в электрических схемах:

• Последовательное соединение
• Параллельное соединение
• Смешанное (последовательно-параллельное) соединение

Каждый тип соединения имеет свои особенности и области применения. Рассмотрим их подробнее.

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении резисторы включаются друг за другом, образуя одну цепь. Основные характеристики такого соединения:

• Через все резисторы протекает одинаковый ток
• Общее напряжение распределяется между резисторами
• Эквивалентное сопротивление равно сумме сопротивлений всех резисторов

Как рассчитать параметры цепи с последовательным соединением резисторов?

1. Эквивалентное сопротивление: R = R1 + R2 + R3 + …
2. Ток в цепи: I = U / R, где U — общее напряжение
3. Напряжение на каждом резисторе: U1 = I * R1, U2 = I * R2 и т.д.
4. Мощность на резисторе: P = I^2 * R

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении все резисторы подключаются к одним и тем же точкам цепи. Особенности такого соединения:

• На всех резисторах одинаковое напряжение
• Общий ток распределяется между резисторами
• Эквивалентное сопротивление меньше сопротивления любого из резисторов

Как рассчитать параметры цепи с параллельным соединением резисторов?

1. Эквивалентное сопротивление: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
2. Общий ток: I = U / R
3. Ток через каждый резистор: I1 = U / R1, I2 = U / R2 и т.д.
4. Мощность на резисторе: P = U^2 / R

Смешанное соединение резисторов

Смешанное соединение сочетает в себе элементы последовательного и параллельного подключения. Расчет таких цепей проводится поэтапно:

1. Выделяются группы параллельно и последовательно соединенных резисторов
2. Рассчитывается эквивалентное сопротивление для каждой группы
3. Полученные значения используются для расчета всей цепи

При анализе смешанных схем удобно использовать метод эквивалентных преобразований, заменяя группы резисторов их эквивалентами.

Применение различных соединений резисторов

Выбор типа соединения резисторов зависит от задач, которые должна решать электрическая схема:

• Последовательное соединение используется для увеличения общего сопротивления и распределения напряжения
• Параллельное соединение применяется для уменьшения общего сопротивления и распределения тока
• Смешанное соединение позволяет получить нужные характеристики цепи при ограниченном наборе номиналов резисторов

Правильный выбор схемы соединения резисторов позволяет оптимизировать работу электронных устройств и обеспечить их надежность.

Расчет мощности в резисторных цепях

При проектировании электрических схем важно правильно рассчитать мощность, выделяемую на резисторах. Это позволяет подобрать компоненты с подходящими характеристиками и избежать их перегрева.

Как рассчитать мощность, выделяемую на резисторе?

• P = I^2 * R, где I — ток через резистор, R — сопротивление
• P = U^2 / R, где U — напряжение на резисторе
• P = U * I

При последовательном соединении резисторов общая мощность равна сумме мощностей на отдельных резисторах. При параллельном соединении суммарная мощность также равна сумме мощностей на всех резисторах.

Практические примеры расчета резисторных цепей

Рассмотрим несколько практических примеров расчета параметров резисторных цепей:

Пример 1: Последовательное соединение

Даны три резистора: R1 = 100 Ом, R2 = 200 Ом, R3 = 300 Ом, соединенные последовательно. Напряжение источника питания U = 12 В.

Решение:

1. Общее сопротивление: R = R1 + R2 + R3 = 100 + 200 + 300 = 600 Ом
2. Ток в цепи: I = U / R = 12 В / 600 Ом = 0.02 А
3. Напряжение на резисторах:
   • U1 = I * R1 = 0.02 А * 100 Ом = 2 В
   • U2 = I * R2 = 0.02 А * 200 Ом = 4 В
   • U3 = I * R3 = 0.02 А * 300 Ом = 6 В
4. Мощность на резисторах:
   • P1 = I^2 * R1 = (0.02 А)^2 * 100 Ом = 0.04 Вт
   • P2 = I^2 * R2 = (0.02 А)^2 * 200 Ом = 0.08 Вт
   • P3 = I^2 * R3 = (0.02 А)^2 * 300 Ом = 0.12 Вт

Пример 2: Параллельное соединение

Даны три резистора: R1 = 100 Ом, R2 = 200 Ом, R3 = 300 Ом, соединенные параллельно. Напряжение источника питания U = 12 В.

Решение:

1. Эквивалентное сопротивление: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/100 + 1/200 + 1/300 ≈ 0.0183 R ≈ 54.6 Ом
2. Общий ток: I = U / R = 12 В / 54.6 Ом ≈ 0.22 А
3. Токи через резисторы:
   • I1 = U / R1 = 12 В / 100 Ом = 0.12 А
   • I2 = U / R2 = 12 В / 200 Ом = 0.06 А
   • I3 = U / R3 = 12 В / 300 Ом = 0.04 А
4. Мощность на резисторах:
   • P1 = U^2 / R1 = (12 В)^2 / 100 Ом = 1.44 Вт
   • P2 = U^2 / R2 = (12 В)^2 / 200 Ом = 0.72 Вт
   • P3 = U^2 / R3 = (12 В)^2 / 300 Ом = 0.48 Вт

Особенности выбора резисторов для различных схем

При проектировании электрических схем важно правильно выбирать резисторы с учетом их характеристик и особенностей применения:

• Номинальное сопротивление должно соответствовать расчетному значению с учетом допустимого отклонения
• Мощность резистора должна быть выше расчетной с запасом 20-50%
• Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) должен быть минимальным для стабильной работы схемы
• Тип резистора (проволочный, пленочный, композитный) выбирается в зависимости от требований к точности и стабильности

Для ответственных узлов рекомендуется использовать высокоточные резисторы с малым ТКС и повышенной надежностью.

Заключение

Понимание принципов соединения резисторов и методов расчета резисторных цепей — важная основа для проектирования электронных устройств. Правильный выбор схемы соединения и параметров резисторов позволяет оптимизировать работу схемы, обеспечить ее надежность и эффективность.

Ключевые моменты, которые следует помнить:

• При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается, а ток одинаков для всех резисторов
• При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается, а напряжение одинаково для всех резисторов
• Смешанные схемы требуют поэтапного расчета с использованием методов эквивалентных преобразований
• Важно учитывать мощность, выделяемую на резисторах, для правильного выбора компонентов

Применяя эти знания на практике, можно создавать эффективные и надежные электронные устройства.

Схема Подключения Сопротивления — tokzamer.ru

Такое соединение сопротивлений называется последовательным. Проанализируем рисунок 2 слева направо.

Последовательное соединение резисторов

Параллельное соединение проводников

Однако общее напряжение равно сумме напряжений на каждом. Такое напряжение равно значению на каждом проводнике.

По этой причине такая схема используется во множестве устройств.

Параллельное соединение сопротивлений Проследим течение тока в этой цепи. Типы резисторов Как уже было сказано ранее, элемент, который ставится в цепь для нагрузки, называется резистором.

Элемент схемы с сопротивлением называется резистором, напряжение данного элемента является разницей потенциалов между концами резистора. Значит, сила тока в цепи до ее разветвления до точки а равна силе тока после разветвления цепи после точки б. Пусть у нас в цепи течет ток I. Такая высокая температура критична для резистора и может привести к его разрушению.

Именно об этом и будет рассказано в этой статье. И если последовательно соединить два резистора R1 и R2, их общее полное сопротивление Rобщ будет равно сумме их сопротивлений. Сумма всех зарядов, которые текут в одной цепи, всегда одинакова.

Расчет параллельного сопротивления

При параллельном соединении напряжения на проводниках равны: А для токов справедливо следующее выражение: То есть общий ток разветвляется на две составляющие, а его значение равно сумме всех составляющих. Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление.

Соединение резисторов в различные конфигурации очень часто применяются в электротехнике и электронике. Чем различается последовательное и параллельное соединение я уже писал в предыдущей статье. Рисунок 4. Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность.

Параллельное соединение резисторов — расчет

Это лишь рекомендация. Калькулятор для расчета Параллельное соединение резисторов.

Такое сопротивление называется эквивалентным сопротивлением. На практике это пригождается постоянно.

Если эти участки содержат последовательно соединенные резисторы, то сначала вычисляют их сопротивление.

Posted on by Aveal Как я и обещал в статье про переменные резисторы ссылка , сегодня речь пойдет о возможных способах соединения резисторов, в частности о последовательном соединении и о параллельном. Помните про закон Джоуля-Ленца , который мы рассматривали?

Еще по теме: Узо маркировка

Параллельное соединение резисторов

Как вы можете видеть из рисунка 4, этот нагреватель представляет собой 30 параллельно соединенных резисторов с сопротивлениями Ом. А может все останется как есть и этой мощности будет достаточно для вывода девайса на режим за адекватное время, время покажет.

Также можно рассмотреть соединение с другой точки зрения — все проводники заменяются одним эквивалентным резистором, и ток на нем совпадает с общим током, который проходит через все резисторы. Теперь осталось поговорить, где это параллельное соединение можно использовать и для чего. Последовательное соединение резисторов. Под этим общим сопротивлением внешней цепи надо понимать такое сопротивление, которым можно было бы заменить при данном напряжении цепи оба параллельно включенных сопротивления, не изменяя при этом тока до разветвления.

Формула параллельного соединения резисторов

Сумма показателей, обратных сопротивлениям ветвей, является обратной и по отношению к сопротивлению отдельного участка цепи параллельной схемы. Термисторы Термисторы — это резисторы на основе полупроводниковых материалов.

Схемы подключения резистора и индуктора

Физика > Схемы RL

 

Изучите схемы соединения индуктора и резисторов – параллельное и последовательное соединение в цепи: формула сохранения энергии в индукторе, закон Ленца.

Схема RL представлена индуктором и резистором, подключенных последовательно или параллельно.

Задача обучения

• Охарактеризовать связь тока и напряжения в цепи RL и вычислить возможную сбереженную энергию в катушке индуктивности.

Основные пункты

• Сохраненная энергия в индукторе: Для накопления энергии необходимо время.
• Если резистор и индуктор подключены последовательно, то ток задается как Итоговый ток = I₀.
• Постоянная времени: τ = L/R (R – сопротивление, а L – индуктивность). Это время, необходимое для тока в цепи, только что закрытой для перехода от нуля к 0.632⋅I₀.
• Если отключить источник напряжения от индуктора, ток распадется: В первом временном интервале ток падает с 1/e до 0.368⋅I₀ .

Термины

• Характерная постоянная времени – обозначается как τ = L/R.
• Индуктор – прибор или составляющая схемы, демонстрирующая значительную самоиндукцию.

Схемы RL

Схема RL состоит из резистора и индуктора в последовательном или параллельном подключении. Индукцией именуют процесс, в котором электродвижущая сила индуцируется через перемены в магнитном потоке. Взаимная индуктивность – активация закона индукции Фарадея одного прибора на другой, а самоиндукция – эффект на себя.

Энергия индуктора

Индукторы сопротивляются перемене тока (закон Ленца). Поэтому на эту ситуацию стоит смотреть с позиции энергии. Она сберегается в магнитном поле. Чтобы накопить определенный запас и потратить его, нужно время. То есть, быстрые изменения вызовут сопротивление. В индукторе магнитное поле располагается в прямой пропорциональности току и индуктивности прибора. Вычисляется по формуле:

Индукторы в цепях

Ток в индукторе может включиться и выключиться мгновенно. Подобная перемена в магнитном потоке создает ЭДС, вступающей в сопротивление к изменению. Как долго это продлится? На нижнем рисунке изображена схема подключения, которую можно использовать для проверки тока, основываясь на времени.

(а) Схема с переключателем для тока. Он включается, когда в позиции 1 аккумулятор, резистор и индуктор пребывают в последовательности. В позиции 2 снимается батарея, и ток прекращается. (b) – График роста тока, основываясь на времени, когда переключатель оказывается в позиции 1. Распадается в 2

Когда переключатель находится в позиции 1, ток = 0, но в итоге он поднимется до I₀ = V/R (R – полное сопротивление цепи, а V – напряжение батареи). Индуктор оказывает сопротивление сильнее всего в начале. Это индуцированная ЭДС, падающая к нулю. Можно описать через:

Это ток в цепи при включении. Начальный равен нулю и приближается к I₀ – V/R с характерной постоянной времени:

τ = L/R.

В первый временной промежуток ток поднимается от нуля к 0.632I₀, потому что I = I₀ (1 — e^-1) = I₀ (1 — 0.368) = 0.632I₀. В следующий раз остаток тока достигнет 0.632.

Характерное время основывается на двух моментах: индуктивность и сопротивление. Чем сильнее индуктивность, тем больше влияет. Чем меньше сопротивление (R), тем больше τ.

Когда переключатель (а) смещается в позицию 2 и отключает батарею из цепи, ток уменьшается из-за того, что резистор рассеивает энергию. Но и этот процесс не проходит стремительно, потому что индуктор сопротивляется резкому сокращению тока. В нем также есть определенное количество энергии, рассеиваемое с конечной скоростью. По мере падения к нулю, скорость снижения замедляется, потому что скорость диссипации энергии = I

2R. В итоге, получаем:

(с) – В первый период времени τ = L/R после закрытия коммутатора, а ток снижается до 0. 388 от изначального значения, потому что I = I₀e^-1 = 0.368I₀. В каждом последующем времени ток опускается до 0.368 от предыдущего значения, а в нескольких кратных τ приближается к нулю.

---

Раздел Физика
Магнитный поток, индукция и закон Фарадея	Индуцированная ЭДС и магнитный поток Закон индукции Фарадея и закон Ленца Движение ЭДС Противо-ЭДС, вихревые токи и магнитное демпфирование Изменение магнитного потока приводит к электрическому полю Электрогенераторы Электродвигатель Индуктивность Количественная интерпретация движущей ЭДС Механическая работа и электрическая энергия Энергия в магнитном поле Трансформаторы
Цепи переменного тока	Самоиндукция Схемы RL Последовательная RLC: на больших и малых частотах; Схема фазора Резисторы в цепях переменного тока Конденсаторы в цепях переменного тока: емкостное сопротивление и фазовые диаграммы Индукторы в цепях переменного тока: индуктивное сопротивление и фазовые диаграммы Резонанс в схемах RLC Мощность
Применение индукционных и электромагнитных волн	Звуковые системы, компьютерная память, сейсмограф, ВКЗЗ Антенна
Магнитные поля и прогноз Максвелла	Сохраненная энергия в  магнитном поле Прогнозы Максвелла и подтверждение Герца

Схемы резисторов

: понимание соединений и функций

О схемах резисторов，Резисторы являются одним из наиболее важных электронных компонентов электронного устройства. Они являются пассивными компонентами, ограничивающими протекание тока, обеспечивающими определенное падение напряжения и действующими в качестве электрических нагрузок для цепей.

Вы можете сделать конфигурацию резисторов различными способами для достижения этих целей. Есть три первичных резистора в последовательном соединении, резисторы в параллельном соединении и комбинации резисторов в последовательном и параллельном соединении.

В этой статье будут рассмотрены все три типа со схемами, показывающими, как они работают! Давайте начнем!

1. Резисторы в последовательном соединении

Резисторы в последовательном соединении имеют два или более резистора, соединенных встык с одинаковым напряжением на всех них.

Как последовательно соединить резисторы

Подсоедините концы каждого резистора к источнику выходной мощности, предполагая, что провода имеют незначительное сопротивление. Резисторы соединены последовательно, поэтому, если один резистор имеет сопротивление R1, другой резистор также имеет сопротивление R2. Общее сопротивление равно сумме номинал отдельного резистора; в этом случае мы используем закон Ома для расчета.

Закон Ома в цепях с последовательным сопротивлением

Закон Ома гласит, что ток прямо пропорционален напряжению в двух точках любого проводника. В нашем случае резисторы.

На приведенной ниже схеме показана простая схема с последовательностью соединений резисторов. Первый резистор имеет значение сопротивления R1, а второй резистор имеет значение сопротивления R2.

По закону Ома; В=ИК

В = I * R_t 

Где R_t — эффективное сопротивление резисторов, включенных в цепь. Напряжение источника (В) в цепи резистора такое же, как и напряжение. Причем резисторы включены последовательно, поэтому падение потенциала на них одинаковое. Мы также можем использовать закон Ома, чтобы найти это значение.

Ток и мощность в последовательных цепях

          (цепь с последовательным резистором)

В цепи с последовательным резистором общий ток (I) одинаков для всех резисторов. То есть ток, протекающий через резистор_1, является тем же током, который будет протекать через резистор_2. Кроме того, выходной ток равен тому, который обеспечивает батарея. Примечательно, что если вы добавите в цепь больше резисторов, текущее значение со временем уменьшится. Это связано с тем, что резисторы одинаково распределяют ток, несмотря на разницу в сопротивлении.

Итак, текущий; I_t = I_1=I_2.

Аналогично, Ток, я тоже =V/Rt 

Другими словами, приложенное напряжение батареи (В), деленное на эффективное сопротивление (Rt).

Мощность определяется по формуле; P=V*I

В последовательной цепи приложенная разность потенциалов представляет собой общую сумму отдельных напряжений на каждом резисторе.

Следовательно, при расчете электроэнергии; P=V_total*I_total

Эффективное сопротивление в последовательной цепи

Эквивалентное сопротивление — это величина сопротивления, которая необходима одному резистору, чтобы сравняться с общим эффектом набора резисторов, присутствующих в трассе.

В простой последовательной цепи общее сопротивление равно сумме номиналов отдельных резисторов. Чтобы уточнить, сложите номиналы резисторов. Но резисторы также имеют такое же падение потенциала. Например, в приведенной выше схеме уравнение эффективного сопротивления имеет вид;  

Rtotal = R1 + R2 + R3

R_t = 5 Ом + 10 Ом + 5 Ом = 20 Ом следовательно, каждому нужен ток, равный или меньший, чем его номинал. В противном случае они будут повреждены или разрушены, если через цепь будет протекать слишком большой ток. Это опасно и может привести к повреждению компонентов или, что еще хуже, к пожару! Поэтому лучше всего использовать последовательное соединение резисторов для защиты ваших электрических цепей. Последовательный резистор ограничивает максимальное падение напряжения на светодиоде, что позволяет ему работать в безопасных условиях!

Резисторы в параллельном соединении

Для резисторов в параллельном соединении один конец всех резисторов подключается через стандартный провод. Аналогично все остальные концы соединяются через стандартный провод.

Как соединить резисторы параллельно

(Схема параллельного соединения резисторов)

В приведенном выше примере у нас есть простая схема с параллельным соединением резисторов. Параллельное соединение резисторов отличается тем, что концы каждого резистора не подключены к источнику питания, а вместо этого они имеют одну общую точку в качестве общего соединения. Кроме того, предположим, что провода имеют незначительное сопротивление.

Схемы резисторов – Закон Ома в цепи параллельного сопротивления

Мы используем закон Ома, чтобы найти индивидуальный ток, который протекает через каждый резистор параллельно. Это связано с тем, что падение потенциала одинаково на каждом резисторе. В случае, когда выходное напряжение постоянно на каждом резисторе, ток I=V/R

Схемы цепей резисторов– Ток и мощность в параллельных цепях

Для резисторов в цепи с параллельной конфигурацией падение напряжения на параллельной ветки одинаковые. Кроме того, ток, протекающий по всей цепи, равен сумме индивидуальных токов, протекающих через каждый резистор. Однако, если вы добавите в цепь больше резисторов, общее сопротивление цепи уменьшится.

(Разделение тока при параллельном соединении)

Поскольку общий общий ток делится на каждый резистор.

Итак, применим уравнение для тока I_t=I_1+I_2 

То есть общий ток, протекающий в цепи, равен добавленным разделенным токам, протекающим через резисторы.

Суммарная мощность, рассеиваемая резисторами, определяется с помощью P=VI. Где I — общий ток в амперах, а V — напряжение на каждом параллельном резисторе. Резисторы с самым значительным сопротивлением получают самый низкий ток, в то время как резисторы с самым маленьким индивидуальным сопротивлением получают самый превосходный ток.

Поэтому; P=VI

P = (I_1 + I_2) * V

Итак, для каждого резистора, резистор R_1 I1= V1/R1. Резистор R_2 I2= V2/R2

Эффективное сопротивление в параллельной цепи

На приведенной ниже диаграмме показано, как найти эффективное сопротивление в параллельной цепи.

(схематическая диаграмма, объясняющая эффективное сопротивление)

Чтобы рассчитать эквивалентное сопротивление, нам нужно понять правило соединения в соответствии с петлевым законом Кирхгофа . Общее сопротивление в цепи с параллельной конфигурацией является обратной величиной суммы всех обратных сопротивлений. То есть; если у вас есть два резистора в параллельном соединении, практический расчет сопротивления становится;

Уравнения цепи следующие;

Так как ток разделяется в месте соединения, согласно правилу контура, то I=I1+I2

И, так как V=I1R1 и I1R1=I2R2

Тогда Ток, I =I_1+ I_2

                                         Р2

, но V то же самое = V/R1+ V/R2

= V [1/R1+ 1/R2] = V/REQ

1/REQ = 1/R1+ 1/R2

Также, уравнение резистентности = [1/R1+ 1/R2]⁻¹

Комбинация резисторов в последовательном и параллельном соединении

В комбинации резисторов некоторые резисторы расположены последовательно, а другие — параллельно.

Самое главное, это больше сложных схем для понимания. Центральная концепция определения сопротивления в комбинированных цепях заключается в преобразовании всего курса в схему последовательного соединения. Это быстро делается путем применения понимания эквивалентного сопротивления в параллельной цепи ко всей комбинированной цепи.

Схемы резисторов – Как соединить резисторы последовательно и параллельно

(Схема комбинирования резисторов)

Соединение резисторов последовательно и параллельно довольно просто. Во-первых, все, что вам нужно сделать, это подключить R2 и R3 параллельно. Затем щелкните концы каждого резистора, чтобы создать узел. Теперь добавьте еще один резистор R1 к соединительному узлу, как показано на схеме выше. Наконец, подключите концы проводов к источнику питания. Общее сопротивление представляет собой сумму номиналов каждого резистора; в этом случае используйте для расчетов закон Ома.

Схемы резисторных цепей – Ток и мощность в комбинации последовательных и параллельных цепей резисторов

Общий ток представляет собой сумму всех отдельных токов, как и мощность. Если несколько резисторов включены параллельно, то они будут иметь общий источник выходного напряжения. Важно отметить, что это при условии, что внутреннее сопротивление пренебрежимо мало. Это также означает, что напряжение на каждом резисторе будет меньше, чем если бы оно было последовательно.

(резисторы, подключенные последовательно и параллельно)

Если у вас есть комбинации резисторов, подключенных как последовательно, так и параллельно, вам придется использовать различные деления напряжения и тока. Помните, что это сложные связи для понимания.

Используйте комбинированную форму закона Ома, чтобы найти общий выходной ток, где I=V/R_total.

Это означает, что подключенные резисторы распределяют ток между собой.

Общая мощность такая же, как и при последовательном соединении, но каждый резистор рассеивает меньший ток и напряжение.

P=VI = (Vsource/R_total) * I

Схемы резисторов – Эффективное сопротивление в последовательных и параллельных цепях

(Сочетание последовательных и параллельных цепей резисторов) резисторов зависит от их номиналов и способа соединения. Следовательно, общее сопротивление в различных цепях последовательных и параллельных резисторов находится с использованием закона Ома.

Во-первых, R_total = Req(Series) + Req(Parallel)

Тогда Req parallel= Req₂₃=(1/R2+ 1/R3)⁻¹ 

                                = (1/10 Ом + 1/10 Ом)⁻¹ = 5 Ом, параллельные резисторы

,

теперь последовательно с R1.

Таким образом, R-total=Req(серия) +Req(Parallel)

                        Rt= 5 Ом + 5 Ом = 10 Ом.

Объединение резисторов последовательно и параллельно помогает контролировать токи, ограничивая падение потенциала на электрической нагрузке.

Схемы резисторов – пример применения

(Схема холодильника)

В цепях холодильника присутствует комбинация цепей резисторов. На приведенной выше диаграмме, когда дверца холодильника открывается, лампочка тускнеет. Это связано с тем, что двигатель холодильника потребляет большой ток. В результате лампочка получает низкую мощность и затемняется, так как R1 в цепи испытывает большие перепады напряжения. Комбинации резисторов помогают ограничить максимальную величину тока, проходящего через цепь. В то же время они обеспечивают определенное снижение потенциала электрических нагрузок.

Резюме

В заключение мы рассмотрели три наиболее распространенных типа схем резисторов. Мы надеемся, что теперь вы лучше понимаете различные типы подключения и то, как они работают.

Теперь вы можете создавать схемы резисторов! Если у вас есть дополнительные вопросы о том, как это сделать, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Резисторы в цепях — Задачи — Гиперучебник по физике

[закрыть]

практика

1. Определите следующие величины для каждой из двух цепей, показанных ниже…
   1. эквивалент сопротивления
   2. ток от блока питания
   3. ток через каждый резистор
   4. падение напряжения на каждом резисторе
   5. мощность, рассеиваемая на каждом резисторе
2. На кухне в Северной Америке есть три прибора, подключенных к сети 120 В с автоматическим выключателем на 15 А: кофеварка на 850 Вт, микроволновая печь на 1200 Вт и 900 Вт тостер.
   1. Нарисуйте принципиальную схему этой цепи.
   2. Какие из этих приборов могут работать одновременно без срабатывания автоматического выключателя?
3. На приведенной ниже схеме показана схема с одной батареей и 10 резисторами; 5 слева и 5 справа. Определять…
   1. ток через
   2. падение напряжения на
   3. мощность, рассеиваемая каждым резистором

4. Учитывая схему ниже…
   1. Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи.
   2. Рассчитайте ток через батарею.
   3. Нарисуйте график зависимости напряжения от положения в цепи, предполагая, что В _a  = 0 В на отрицательной клемме аккумулятора.
   4. График тока в зависимости от положения в цепи.

концептуальный

1. Что происходит с полным током, когда резисторы добавляются в цепь…
   1. последовательно?
   2. параллельно?
2. Укажите две причины, по которым бытовые розетки не соединены последовательно.
3. Что означает термин «короткое замыкание»? Чем опасно короткое замыкание?

4. Источник питания и четыре одинаковые пронумерованные лампочки соединены вместе, как показано на схеме справа.

   1. Расположите лампочки в порядке яркости.
   2. Одним словом опишите влияние удаления любой из лампочек на яркость трех других.
      1. Снять лампу 1
      2. Снять лампу 2
      3. Снять лампу 3
      4. Удалить лампу 4

   Соберите свои ответы на этот вопрос в таблицу, подобную приведенной ниже.

   	Р 1	Р 2	Р 3	Р 4
   а.
   б. я.	×
   б. II.		×
   б. III.			×
   б. IV.				×

5. Источник питания и четыре одинаковые пронумерованные лампочки соединены вместе, как показано на схеме справа.

   1. Расположите лампочки в порядке яркости.
   2. Одним словом опишите влияние удаления любой из лампочек на яркость трех других.
      1. Снять лампу 1
      2. Снять лампу 2
      3. Снять лампу 3
      4. Удалить лампу 4

   Соберите свои ответы на этот вопрос в таблицу, подобную приведенной ниже.

   	Р 1	Р 2	Р 3	Р 4
   а.
   б. я.	×
   б. II.		×
   б. III.			×
   б. IV.				×

цифровой

1. Учитывая схему справа, найдите …

   1. падение напряжения на резисторе 4 Ом
   2. падение напряжения на резисторе 5 Ом
   3. ток через резистор 2 Ом
   4. ток через резистор 7 Ом

2. Учитывая приведенную ниже схему, определите…

   1. эквивалентное сопротивление всей цепи
   2. ток от блока питания
   3. ток через каждый резистор
   4. падение напряжения на каждом резисторе

3. Четыре одинаковых резистора объединены четырьмя различными способами, как показано на схеме ниже. Для удобства пусть каждый имеет сопротивление 1 Ом. Знаки + и — показывают клеммы каждой комбинации.

   1. Какая комбинация строго параллельна? Определить его полное сопротивление.
   2. Какая комбинация строго серия? Определить его полное сопротивление.
   3. Какую из двух комбинаций вы проанализировали в частях а. и б. имеет меньшее сопротивление? Почему сопротивление меньше?
   4. Определите эквивалентное сопротивление двух оставшихся комбинаций.
   5. Какие из двух комбинаций вы проанализировали в части d. имеет меньшее сопротивление? Почему сопротивление меньше?

4. Приведенная ниже схема состоит из одиннадцати одинаковых резисторов сопротивлением 1 Ом, подключенных к источнику питания 15 В. Определять…

   1. общее сопротивление всей цепи
   2. ток от блока питания
   3. ток через резистор R ₁
   4. ток через резистор R ₂
   5. ток через резистор R ₃

5. Двенадцать одинаковых резисторов сопротивлением 1 Ом соединены в цепь, состоящую из двух квадратных контуров, как показано на схеме справа.