Фізика для дітей

Резистори послідовно і паралельно

Послідовні резистори

Коли резистори з'єднані в ланцюг кінець в кінець (як показано на малюнку нижче), кажуть, що вони з'єднані "послідовно". Для того, щоб знайти загальний опір послідовно з'єднаних резисторів, потрібно просто скласти значення кожного резистора. У наведеному нижче прикладі загальний опір буде R1 + R2.

Наведемо ще один приклад послідовно з'єднаного ряду резисторів. Загальне значення опору при напрузі V дорівнює R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Приклад задачі:

Використовуючи наведену нижче електричну схему, знайдіть значення відсутнього опору R.

Відповідай:

Спочатку визначимо еквівалентний опір всього кола. Із закону Ома відомо, що опір = напруга/струм, отже

Опір = 50В/2Ампер

Опір = 25

Ми також можемо обчислити опір, склавши резистори послідовно:

Опір = 5 + 3 + 4 + 7 + R

Опір = 19 + R

Тепер підставляємо 25 для опору і отримуємо

25 = 19 + R

R = 6 Ом

Паралельні резистори

Паралельні резистори - це резистори, які з'єднані один навпроти одного в електричному ланцюзі. Дивіться малюнок нижче. На цьому малюнку R1, R2 і R3 з'єднані паралельно один одному.

Коли ми розраховували послідовний опір, ми підсумовували опір кожного резистора, щоб отримати значення. Це має сенс, тому що струм напруги через резистори буде проходити рівномірно через кожен резистор. Коли резистори з'єднані паралельно, це не так. Частина струму буде проходити через R1, частина через R2, а частина через R3. Кожен резистор забезпечує додатковий шлях дляструм для подорожі.

Для розрахунку повного опору "R" через напругу V використовуємо наступну формулу:

Видно, що зворотний загальний опір дорівнює сумі зворотних опорів кожного з паралельно включених опорів.

Приклад задачі:

Чому дорівнює загальний опір "R" при напрузі V в ланцюзі, наведеному нижче?

Відповідай:

Оскільки ці резистори з'єднані паралельно, то з рівняння вище ми знаємо, що

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

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

1/R = 10/20 = ½

R = 2 Ом

Зверніть увагу, що загальний опір менше, ніж будь-який з паралельно включених резисторів. Так буде завжди. Еквівалентний опір завжди буде менше, ніж найменший з паралельно включених резисторів.

Послідовний і паралельний

Що робити, коли у вас є схема з паралельними і послідовними резисторами?

Ідея вирішення таких типів схем полягає в тому, щоб розбити менші частини схеми на послідовні та паралельні ділянки. Спочатку зробіть будь-які ділянки, які мають лише послідовні резистори. Потім замініть їх еквівалентним опором. Потім вирішіть паралельні ділянки. Тепер замініть їх еквівалентними резисторами. Продовжуйте виконувати ці кроки, поки не дійдете до рішення.

Приклад задачі:

Розв'яжіть задачу про еквівалентний опір при напрузі V в електричному колі, наведеному нижче:

Спочатку підсумуємо два послідовних резистора справа (1 + 5 = 6) і зліва (3 + 7 = 10). Тепер ми зменшили схему.

Справа ми бачимо, що загальний опір 6 і резистор 12 тепер з'єднані паралельно. Ми можемо вирішити для цих паралельних резисторів, щоб отримати еквівалентний опір 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Нова схема наведена нижче.

З цієї схеми вирішуємо для послідовних резисторів 4 і 11, отримуємо 4 + 11 = 15. Тепер у нас є два паралельних резистора, 15 і 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R = 6

Еквівалентний опір по В - 6 Ом.

Діяльність

Пройдіть тест на десять запитань про цю сторінку.

Більше тем про електроенергетику

Вступ до електроенергетики

Електричні кола

Електричний струм

Закон Ома

Резистори, конденсатори та котушки індуктивності

Резистори послідовно і паралельно

Провідники та ізолятори

Цифрова електроніка

Інша електроенергія

Основи електроенергетики

Електронні комунікації

Використання електроенергії

Електрика в природі

Статична електрика

Магнетизм

Електродвигуни

Глосарій термінів в електроенергетиці

Наука>> Фізика для дітей