Tartalomjegyzék
Fizika gyerekeknek
Soros és párhuzamos ellenállások
Amikor az elektronikus áramkörökben ellenállásokat használunk, akkor azokat különböző konfigurációkban használhatjuk. Az áramkör vagy az áramkör egy részének ellenállását úgy számolhatjuk ki, hogy meghatározzuk, mely ellenállások vannak sorban és melyek párhuzamosan. Az alábbiakban leírjuk, hogyan kell ezt megtenni. Vegyük észre, hogy az áramkör teljes ellenállását gyakran egyenértékű ellenállásnak nevezik.Soros ellenállások
Ha az ellenállások egy áramkörben végtől végig össze vannak kötve (mint az alábbi képen), akkor azt mondjuk, hogy "sorban" vannak. A sorba kapcsolt ellenállások teljes ellenállásának kiszámításához csak össze kell adni az egyes ellenállások értékét. Az alábbi példában a teljes ellenállás R1 + R2 lenne.
Íme egy másik példa a sorba kapcsolt ellenállásokra. A V feszültségen átmenő ellenállás összértéke R1 + R2 + R3 + R4 + R5.
Mintaprobléma:
Az alábbi kapcsolási rajz segítségével oldja meg a hiányzó R ellenállás értékét.
Válasz:
Először is meg kell állapítanunk a teljes áramkör egyenértékű ellenállását. Ohm törvényéből tudjuk, hogy ellenállás = feszültség/áram, tehát
Ellenállás = 50 volt/2 amp
Ellenállás = 25
Az ellenállást a sorba kapcsolt ellenállások összeadásával is kiszámíthatjuk:
Ellenállás = 5 + 3 + 4 + 7 + R
Ellenállás = 19 + R
Most az ellenálláshoz beillesztjük a 25-öt, és megkapjuk a következőt
25 = 19 + R
R = 6 ohm
Párhuzamos ellenállások
A párhuzamos ellenállások olyan ellenállások, amelyeket egy elektromos áramkörben egymással szemben kapcsolnak össze. Lásd az alábbi képet. Ezen a képen R1, R2 és R3 egymással párhuzamosan vannak összekötve.
Amikor kiszámítottuk a soros ellenállást, az egyes ellenállások ellenállását összeadtuk, hogy megkapjuk az értéket. Ennek azért van értelme, mert az ellenállásokon átmenő feszültség áramának egyenletesen fog haladni minden ellenálláson. Amikor az ellenállások párhuzamosan vannak, ez nem így van. Az áram egy része R1-en, egy része R2-n, egy része pedig R3-on keresztül fog haladni. Minden ellenállás egy további utat biztosít aaz áramot, hogy haladni tudjon.
Az "R" teljes ellenállás kiszámításához a V feszültségen a következő képletet használjuk:
Láthatjuk, hogy a teljes ellenállás reciproka az egyes párhuzamos ellenállások reciprokának összege.
Példa probléma:
Mekkora az "R" összellenállás a V feszültségen az alábbi áramkörben?
Válasz:
Mivel ezek az ellenállások párhuzamosan vannak, a fenti egyenletből tudjuk, hogy
1/R = ¼ + 1/5 + 1/20
1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1/R = 10/20 = ½
R = 2 Ohm
Vegyük észre, hogy a teljes ellenállás kisebb, mint bármelyik párhuzamosan kapcsolt ellenállás. Ez mindig így lesz. Az egyenértékű ellenállás mindig kisebb lesz, mint a legkisebb párhuzamosan kapcsolt ellenállás.
Soros és párhuzamos
Mi a teendő, ha egy áramkörben párhuzamos és soros ellenállások is vannak?
Az ilyen típusú áramkörök megoldásának lényege, hogy az áramkör kisebb részeit soros és párhuzamos szakaszokra bontjuk. Először végezzük el azokat a szakaszokat, amelyekben csak soros ellenállások vannak. Ezután helyettesítsük azokat az egyenértékű ellenállással. Ezután oldjuk meg a párhuzamos szakaszokat. Ezután helyettesítsük azokat egyenértékű ellenállásokkal. Folytassuk ezeket a lépéseket, amíg el nem jutunk a megoldáshoz.
Példa probléma:
Oldja meg a V feszültséggel szembeni egyenértékű ellenállást az alábbi elektromos áramkörben:
Először a jobb oldali két soros ellenállást (1 + 5 = 6) és a bal oldali ellenállást (3 + 7 = 10) összegezzük. Most már csökkentettük az áramkört.
A jobb oldalon látjuk, hogy a teljes ellenállás 6 és az ellenállás 12 most párhuzamosan van. Ezekre a párhuzamos ellenállásokra megoldhatjuk, hogy megkapjuk a 4 egyenértékű ellenállást.
1/R = 1/6 + 1/12
1/R = 2/12 + 1/12
1/R = 3/12 = ¼
R = 4
Az új kapcsolási rajz az alábbiakban látható.
Ebből az áramkörből megoldjuk a 4 és 11 soros ellenállásokat, így kapjuk 4 + 11 = 15. Most már két párhuzamos ellenállásunk van, 15 és 10.
1/R = 1/15 + 1/10
1/R = 2/30 + 3/30
1/R = 5/30 = 1/6
R = 6
A V egyenértékű ellenállás 6 ohm.
Tevékenységek
Töltsön ki egy tíz kérdéses kvízt erről az oldalról.
További villamossági témák
| Áramkörök és alkatrészek |
Bevezetés az elektromosságba
Elektromos áramkörök
Elektromos áram
Ohm törvénye
Lásd még: Állatok gyerekeknek: Ismerd meg kedvenc állatodatEllenállások, kondenzátorok és induktorok
Soros és párhuzamos ellenállások
Vezetők és szigetelők
Digitális elektronika
Villamossági alapismeretek
Lásd még: Állatok: PrérikutyaElektronikus kommunikáció
A villamos energia felhasználása
Elektromosság a természetben
Statikus elektromosság
Mágnesesség
Elektromos motorok
Villamosenergia-szakkifejezések glosszáriuma
Tudomány>> Fizika gyerekeknek
