Vastukset sarjassa ja rinnakkain

Vastukset sarjassa ja rinnakkain

Kun vastuksia käytetään elektronisissa piireissä, niitä voidaan käyttää eri kokoonpanoissa. Voit laskea piirin tai piirin osan vastuksen määrittämällä mitkä vastukset ovat sarjaan ja mitkä rinnakkain. Seuraavassa kuvataan, miten tämä tehdään. Huomaa, että piirin kokonaisvastusta kutsutaan usein vastaavaksi vastukseksi.

Sarjan vastukset

Kun vastukset on kytketty päästä päähän piiriin (kuten alla olevassa kuvassa), niiden sanotaan olevan sarjassa. Vastusten kokonaisresistanssin löytämiseksi sarjoissa lasket vain kunkin vastuksen arvon. Alla olevassa esimerkissä kokonaisresistanssi olisi R1 + R2.



Tässä on toinen esimerkki useista vastuksista sarjassa. Jännitteen V vastuksen kokonaisarvo on R1 + R2 + R3 + R4 + R5.





Esimerkkiongelma:

Selvitä puuttuvan vastuksen R arvo käyttämällä alla olevaa kytkentäkaaviota.


Vastaus:

Ensin selvitetään koko piirin vastaava vastus. Ohmin laista tiedämme, että vastus = jännite / virta

Vastus = 50 volttia / 2 ampeeria
Vastus = 25

Voimme myös selvittää vastuksen lisäämällä vastukset sarjaan:

Vastus = 5 + 3 + 4 + 7 + R
Vastus = 19 + R

Nyt liitämme 25 vastusta varten ja saamme

25 = 19 + R
R = 6 ohmia

Rinnakkaiset vastukset

Rinnakkaisvastukset ovat vastuksia, jotka on kytketty toisiinsa vastakkain sähköpiirissä. Katso alla oleva kuva. Tässä kuvassa R1, R2 ja R3 ovat kaikki kytketty rinnakkain toistensa kanssa.

Kun laskimme sarjavastuksen, laskimme kunkin vastuksen vastuksen yhteen saadaksemme arvon. Tämä on järkevää, koska vastusten yli kulkevan jännitteen virta kulkee tasaisesti jokaisen vastuksen poikki. Kun vastukset ovat rinnakkain, näin ei ole. Osa virrasta kulkee R1: n, osa R2: n ja osa R3: n läpi. Jokainen vastus tarjoaa ylimääräisen polun virran kulkemiseen.

Kokonaisvastuksen 'R' laskemiseksi jännitteen V yli käytämme seuraavaa kaavaa:


Voit nähdä, että kokonaisvastuksen reciprocal on kunkin vastuksen reciprocal summa rinnakkain.

Esimerkki ongelmasta:

Mikä on kokonaisresistanssi 'R' jännitteen V poikki alla olevassa piirissä?

Vastaus:

Koska nämä vastukset ovat rinnakkain, tiedämme yllä olevasta yhtälöstä
1 / R = ¼ + 1/5 + 1/20
1 / R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1 / R = 10/20 = ½
R = 2 ohmia

Huomaa, että kokonaisvastus on pienempi kuin mikään vastus rinnakkain. Näin on aina. Vastaava vastus on aina pienempi kuin pienin vastus rinnakkain.

Sarjat ja rinnakkaiset

Mitä teet, kun sinulla on piiri sekä rinnakkais- että sarjavastuksilla?

Ajatus tämäntyyppisten piirien ratkaisemiseksi on jakaa pienemmät piirin osat sarjaksi ja yhdensuuntaisiksi osiksi. Tee ensin kaikki osat, joissa on vain sarjavastuksia. Korvaa sitten vastaavalla resistanssilla. Seuraavaksi ratkaise rinnakkaiset osat. Korvaa nyt ne vastaavilla vastuksilla. Jatka näitä vaiheita, kunnes pääset ratkaisuun.

Esimerkki ongelmasta:

Ratkaise ekvivalentti vastus jännitteelle V seuraavassa sähköpiirissä:



Ensin lasketaan yhteen kaksi sarjavastusta oikealla (1 + 5 = 6) ja vasemmalla (3 + 7 = 10). Nyt olemme vähentäneet piiriä.



Näemme oikealla, että kokonaisresistanssi 6 ja vastus 12 ovat nyt rinnakkain. Voimme ratkaista näiden rinnakkaisvastusten saamiseksi vastaavan vastuksen 4.

1 / R = 1/6 + 1/12
1 / R = 2/12 + 1/12
1 / R = 3/12 = ¼
R = 4

Uusi piirikaavio on esitetty alla.



Tästä piiristä ratkaistaan ​​sarjavastukset 4 ja 11, jotta saadaan 4 + 11 = 15. Nyt meillä on kaksi rinnakkaista vastusta, 15 ja 10.

1 / R = 1/15 + 1/10
1 / R = 2/30 + 3/30
1 / R = 5/30 = 1/6
R = 6

Vastaava resistanssi V: n poikki on 6 ohmia.