V mnoha situacích můžeme mít elektrický obvod složený z odporů zapojených paralelně i sériově. Tyto obvody se nazývají smíšený okruh. Ačkoli se nám tento typ obvodu zdá složitý, můžeme najít ekvivalentní rezistor. K tomu stačí analyzovat problém po částech.
Podívejme se na obrázek výše. Vidíme, že se nejedná o jednoduchý elektrický obvod v tom smyslu, že jsou všechny rezistory zapojeny do série nebo paralelně. Vidíme, že rezistory 1 a 2 jsou zapojeny paralelně, zatímco rezistor 3 je zapojen do série se sadou rezistorů 1 a 2.
Abychom našli ekvivalentní rezistor z výše uvedeného obvodu, nejprve musíme kombinovat rezistory 1 a 2 a nahradit je ekvivalentním rezistorem RP s odporem.
Tímto způsobem má nová konfigurace obvodu pouze dva rezistory v sérii (RP a R3), kterou lze nyní nahradit pouze ekvivalentním rezistorem R:
R = RP + R.3
Pomocí této metody můžeme analyzovat několik smíšených elektrických obvodů, vždy nejprve najít ekvivalentní odpor pro každou sadu rezistorů. Když je nalezen ekvivalentní odpor, můžeme také najít hodnotu elektrického proudu, který protéká, a také najít hodnotu ddp a výkonu rozptýleného každým odporem.
Mind Map: Mixed Circuits
* Chcete-li stáhnout myšlenkovou mapu v PDF, Klikněte zde!
Podívejme se na příklad níže:
Jaká je hodnota elektrického proudu protékajícího následujícím obvodem a celkový výkon v něm rozptýlený? Baterie poskytuje 25 voltů a všechny rezistory jsou 100?.
Smíšený elektrický obvod
Zpočátku musíme najít ekvivalentní hodnotu odporu pro smíšený obvod. Elektrický proud lze vypočítat pomocí následující rovnice: (U = R. i) a výkon lze určit přímo z hodnot odporu a proudu.
Elektrický obvod s rezistory zapojenými do série
Nejprve kombinujeme paralelně odpory. sada R1 a R2 lze nahradit ekvivalentním odporovým rezistorem:
Totéž platí pro soupravy R4 a R5. Zůstává nám obvod složený ze 3 rezistorů v sérii s odpory 50, 100 a 50?. Ekvivalentní odpor této sady je:
R = 50 + 100 + 50 = 200?
Vidíme, že proud procházející obvodem je:
Celkový rozptýlený výkon je:
P = R.i.2 ⇒ P = 200. (0,125)2 ⇒ P = 3,125 W.
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
* Mental Map by Me. Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-mistos.htm