Fizika za djecu

Serijski i paralelno povezani otpornici

Serijski otpornici

Kada su otpornici spojeni s kraja na kraj u krugu (kao što je prikazano na slici ispod) kaže se da su u "seriji". Kako biste pronašli ukupni otpor otpornika u seriji, samo zbrojite vrijednost svakog otpornika. U donjem primjeru ukupni otpor bi bio R1 + R2.

Ovo je još jedan primjer više otpornika u nizu. Ukupna vrijednost otpora preko napona V je R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Primjer problema:

Koristeći donji dijagram strujnog kruga, riješite vrijednost otpora koji nedostaje R.

Odgovor:

Prvo ćemo izračunajte ekvivalentni otpor cijelog kruga. Iz Ohmovog zakona znamo da je Otpor = Napon/struja, dakle

Otpor = 50 volti/2 A

Otpor = 25

Također možemo izračunati otpor zbrajanjem otpornici u seriji:

Otpor = 5 + 3 + 4 + 7 + R

Otpor = 19 +R

Sada uključimo 25 za otpor i dobivamo

25 = 19 + R

R = 6 ohma

Paralelni otpornici

Paralelni otpornici su otpornici koji su međusobno spojeni u električni krug. Pogledajte sliku ispod. Na ovoj slici R1, R2 i R3 svi su međusobno paralelno spojeni.

Kada smo izračunali serijski otpor, zbrojili smo otpor svakog otpornika da bismo dobili vrijednost. Ovo ima smisla jer će struja napona preko otpornika ravnomjerno putovati kroz svaki otpornik. Kada su otpornici paralelni to nije slučaj. Dio struje će putovati kroz R1, dio kroz R2, a dio kroz R3. Svaki otpornik pruža dodatni put za struju.

Kako bismo izračunali ukupni otpor "R" preko napona V koristimo sljedeću formulu:

Možete vidjeti da je recipročna vrijednost ukupnog otpora zbroj recipročne vrijednosti svakog paralelnog otpora.

Primjer problema:

Koliki je ukupni otpor "R" preko napona V u donjem krugu?

Odgovor:

Budući da su ovi otpornici paralelni znamo iz gornje jednadžbe to

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20

1/R = 10/20 = ½

R = 2 Ohma

Imajte na umu da je ukupni otpor manji od bilo kojeg paralelnog otpornika. Ovo ćeuvijek bude tako. Ekvivalentni otpor uvijek će biti manji od najmanjeg paralelnog otpornika.

Serijski i paralelno

Što učiniti kada imate krug s paralelnim i serijskim otpornicima ?

Ideja za rješavanje ovih vrsta strujnih krugova je rastavljanje manjih dijelova strujnog kruga na serijske i paralelne dijelove. Prvo napravite sve dijelove koji imaju samo serijske otpornike. Zatim zamijenite one s ekvivalentnim otporom. Zatim riješite paralelne dijelove. Sada ih zamijenite ekvivalentnim otpornicima. Nastavite kroz ove korake dok ne dođete do rješenja.

Primjer problema:

Riješite ekvivalentni otpor preko napona V u električnom krugu ispod:

Prvo ćemo zbrojiti dva serijska otpornika desno (1 + 5 = 6) i lijevo (3 + 7 = 10). Sada smo smanjili krug.

Vidimo desno da su ukupni otpor 6 i otpornik 12 sada paralelni. Možemo riješiti ove paralelne otpornike da dobijemo ekvivalentni otpor od 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Novi dijagram strujnog kruga prikazan je u nastavku.

Iz ovog kruga rješavamo seriju otpornika 4 i 11 da bismo dobili 4 + 11 = 15. Sada imamo dva paralelna otpornika, 15 i 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R= 6

Ekvivalentni otpor preko V je 6 ohma.

Aktivnosti

Riješite kviz od deset pitanja o ovoj stranici.

Više tema o elektricitetu

Uvod u elektriku

Električni krugovi

Električna struja

Ohmov zakon

Otpornici, kondenzatori i induktori

Otpornici u seriji i paralelno

Provodiči i izolatori

Digitalna elektronika

Ostala električna energija

Osnove električne energije

Elektroničke komunikacije

Upotrebe električne energije

Električna energija u prirodi

Statički elektricitet

Magnetizam

Električni motori

Rječnik termina za električnu energiju

Znanost >> Fizika za djecu