สารบัญ
ฟิสิกส์สำหรับเด็ก
ตัวต้านทานแบบอนุกรมและแบบขนาน
เมื่อใช้ตัวต้านทานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะใช้ในรูปแบบต่างๆ ได้ คุณสามารถคำนวณความต้านทานสำหรับวงจรหรือส่วนหนึ่งของวงจรได้โดยพิจารณาว่าตัวต้านทานใดอยู่ในอนุกรมและขนานกัน เราจะอธิบายวิธีการดำเนินการด้านล่างนี้ โปรดทราบว่าความต้านทานรวมของวงจรมักเรียกว่าความต้านทานสมมูลตัวต้านทานแบบอนุกรม
เมื่อต่อตัวต้านทานแบบ end-to-end ในวงจร (ดังที่แสดงในภาพ ด้านล่าง) กล่าวกันว่าอยู่ใน "ซีรีส์" ในการหาค่าความต้านทานรวมของตัวต้านทานแบบอนุกรม คุณเพียงแค่เพิ่มค่าของตัวต้านทานแต่ละตัว ในตัวอย่างด้านล่าง ค่าความต้านทานรวมจะเป็น R1 + R2
นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของตัวต้านทานหลายตัวในอนุกรม ค่ารวมของความต้านทานคร่อมแรงดันไฟฟ้า V คือ R1 + R2 + R3 + R4 + R5
ปัญหาตัวอย่าง:
ใช้แผนภาพวงจรด้านล่าง แก้ค่าความต้านทานที่ขาดหายไป R
คำตอบ:
ก่อนอื่นเราจะ หาค่าความต้านทานเท่ากันของวงจรทั้งหมด จากกฎของโอห์ม เรารู้ว่าความต้านทาน = แรงดัน/กระแส ดังนั้น
ความต้านทาน = 50 โวลต์/2 แอมป์
ความต้านทาน = 25
เรายังสามารถหาค่าความต้านทานได้โดยการเพิ่ม ตัวต้านทานแบบอนุกรม:
ความต้านทาน = 5 + 3 + 4 + 7 + R
ความต้านทาน = 19 +R
ตอนนี้เราเสียบ 25 สำหรับความต้านทานและเราได้
25 = 19 + R
R = 6 โอห์ม
ตัวต้านทานแบบขนาน
ตัวต้านทานแบบขนานคือตัวต้านทานที่ต่อตรงข้ามกันในวงจรไฟฟ้า ดูภาพด้านล่าง ในภาพนี้ R1 R2 และ R3 ต่อขนานกันทั้งหมด
เมื่อเราคำนวณความต้านทานแบบอนุกรม เราจะรวมความต้านทานของตัวต้านทานแต่ละตัวเพื่อให้ได้ ค่า. สิ่งนี้สมเหตุสมผลเนื่องจากกระแสของแรงดันคร่อมตัวต้านทานจะเคลื่อนที่ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัวอย่างเท่าเทียมกัน เมื่อตัวต้านทานขนานกันจะไม่เป็นเช่นนั้น กระแสบางส่วนจะเดินทางผ่าน R1 บางส่วนผ่าน R2 และบางส่วนผ่าน R3 ตัวต้านทานแต่ละตัวจะมีเส้นทางเพิ่มเติมสำหรับกระแสที่จะเดินทาง
ในการคำนวณค่าความต้านทานรวม "R" คร่อมแรงดัน V เราใช้สูตรต่อไปนี้:
คุณจะเห็นได้ว่าส่วนกลับของความต้านทานทั้งหมดคือผลรวมของส่วนกลับของความต้านทานแต่ละตัวแบบขนาน
ตัวอย่างปัญหา:
ความต้านทานรวม "R" คร่อมแรงดันไฟฟ้า V ในวงจรด้านล่างมีค่าเท่าใด
คำตอบ:
เนื่องจากตัวต้านทานเหล่านี้ต่อขนานกัน เราจึงรู้ว่า จากสมการข้างต้น
1/R = ¼ + 1/5 + 1/20
1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1/R = 10/20 = ½
R = 2 โอห์ม
โปรดทราบว่าความต้านทานรวมน้อยกว่าตัวต้านทานใดๆ ที่ขนานกัน นี่จะเป็นกรณีเสมอ ความต้านทานสมมูลจะน้อยกว่าตัวต้านทานที่เล็กที่สุดในการขนานเสมอ
อนุกรมและขนาน
คุณจะทำอย่างไรเมื่อมีวงจรที่มีทั้งตัวต้านทานแบบขนานและอนุกรม ?
แนวคิดในการแก้ปัญหาวงจรประเภทนี้คือการแบ่งส่วนย่อยๆ ของวงจรออกเป็นส่วนอนุกรมและส่วนขนาน ขั้นแรกให้ทำส่วนใด ๆ ที่มีตัวต้านทานแบบอนุกรมเท่านั้น จากนั้นแทนที่ด้วยความต้านทานที่เท่ากัน ถัดไปแก้ส่วนขนาน ตอนนี้แทนที่ด้วยตัวต้านทานที่เทียบเท่า ดำเนินการต่อตามขั้นตอนเหล่านี้จนกว่าจะพบวิธีแก้ปัญหา
ดูสิ่งนี้ด้วย: ประวัติศาสตร์สหรัฐอเมริกา: ภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ตัวอย่างปัญหา:
แก้หาค่าความต้านทานที่เท่ากันคร่อมแรงดันไฟฟ้า V ในวงจรไฟฟ้า ด้านล่าง:
ก่อนอื่น เราจะรวมตัวต้านทานอนุกรมสองตัวทางด้านขวา (1 + 5 = 6) และทางด้านซ้าย (3 + 7 = 10) ตอนนี้เราได้ลดขนาดวงจรแล้ว
ทางด้านขวาจะเห็นว่าความต้านทานรวม 6 และตัวต้านทาน 12 ขนานกัน เราสามารถแก้หาตัวต้านทานแบบขนานเหล่านี้เพื่อให้ได้ค่าความต้านทานเท่ากับ 4
1/R = 1/6 + 1/12
1/R = 2/12 + 1/12
1/R = 3/12 = ¼
R = 4
แผนภาพวงจรใหม่แสดงอยู่ด้านล่าง
จากวงจรนี้ เราแก้หาตัวต้านทานอนุกรม 4 และ 11 ให้ได้ 4 + 11 = 15 ตอนนี้เรามีตัวต้านทานแบบขนานสองตัว คือ 15 และ 10
1/R = 1/15 + 1/10
1/R = 2/30 + 3/30
1/R = 5/30 = 1/6
R= 6
ความต้านทานสมมูลคร่อม V คือ 6 โอห์ม
กิจกรรม
ทำแบบทดสอบสิบข้อเกี่ยวกับหน้านี้
วิชาไฟฟ้าเพิ่มเติม
| วงจรและส่วนประกอบ |
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไฟฟ้า
วงจรไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
กฎของโอห์ม
ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ
ตัวต้านทานแบบอนุกรมและขนาน
ตัวนำและฉนวน
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล
ไฟฟ้าเบื้องต้น
การสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์
การใช้ไฟฟ้า
ไฟฟ้าในธรรมชาติ
ไฟฟ้าสถิต
แม่เหล็ก
มอเตอร์ไฟฟ้า
อภิธานศัพท์ไฟฟ้า
วิทยาศาสตร์ >> ฟิสิกส์สำหรับเด็ก
