Σχέσησεαντιστάσεις είναι το ηλεκτρικό κύκλωμα που σχηματίζεται από δύο ή περισσότερα στοιχεία του ηλεκτρική αντίσταση ωμικά (σταθερά), on σε σειρά, παράλληλα ή ακόμα, σε ένα μικτή ένωση. Όταν συνδέονται σε σειρά, οι αντιστάσεις περνούν από το ίδιο ηλεκτρικό ρεύμα, όταν παράλληλα, το ηλεκτρικό δυναμικό είναι το ίδιο για τις αντίστοιχες αντιστάσεις.
Κοίταεπίσης: Ο πρώτος νόμος του Ohm: Υπολογισμός ηλεκτρικής αντίστασης
Αντιστάσεις
Οι αντιστάσεις είναι στοιχεία των οποίων ο κύριος σκοπός είναι γενιά του θερμότητα μέσω της διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος. Η ηλεκτρική αντίσταση, με τη σειρά της, αφορά το χαρακτηριστικό των αντιστάσεων, που τους κάνει να προσφέρουν αντίσταση χειρισμού φορτίου μέσα.
Όταν μια αντίσταση έχει μια σταθερή ηλεκτρική αντίσταση, για οποιαδήποτε τιμή ηλεκτρικού δυναμικού που εφαρμόζεται μεταξύ των ακροδεκτών της, λέμε ότι είναι ωμική αντίσταση. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτά τα στοιχεία, διαβάστε: αντιστάσεις.
ισοδύναμη δύναμη
Η ισοδύναμη αντίσταση είναι ένας πόρος που χρησιμοποιείται απλοποιώ ηλεκτρικά κυκλώματα σχηματισμένο από αντιστάσεις αντιστάσεωνή ακόμα και για να αποκτήσουμε ηλεκτρικές αντιστάσεις διαφορετικές από αυτές που έχουμε. Όταν υπολογίζουμε την ισοδύναμη αντίσταση προσπαθούμε να βρούμε ποια είναι η αντίσταση του μία αντίσταση που ισούται με την αντίσταση του συνόλου των αντιστάσεων.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Σύνδεση αντιστάσεων σειράς
Όταν συνδέονται σε σειρά, οι αντιστάσεις είναι διασχίζεται από το ίδιο ηλεκτρικό ρεύμα. Σε σειριακή σύνδεση, όλα τα συνδεδεμένα στοιχεία συνδέονται στον ίδιο κλάδο του κυκλώματος, έτσι ώστε ο ακροδέκτης μιας από τις αντιστάσεις να συνδέεται απευθείας με τον ακροδέκτη της επόμενης αντίστασης. Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς πραγματοποιείται μια σειριακή σύνδεση και πώς αντιπροσωπεύεται αυτή η σύνδεση:
Όταν οι αντιστάσεις συνδέονται σε σειρά, το δυναμικό που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες κυκλώματος κατανέμεται μεταξύ των αντιστάσεων, με άλλα λόγια, όλα η εφαρμοζόμενη τάση μειώνεται σταδιακά κατά μήκος ενός κυκλώματος που αποτελείται από αντιστάσεις σειράς.
Σε αυτόν τον τύπο κλήσης, οι μεμονωμένες ηλεκτρικές αντιστάσεις αυξάνονται, έτσι ώστε η ισοδύναμη αντίσταση του κυκλώματος να δίνεται από το άθροισμα των αντιστάσεων που συνδέονται σε σειρά. Παρακολουθώ:
Εν συντομία:
- Σε σειριακή σύνδεση, προστίθενται οι αντιστάσεις,
- Σε σειρά, τα ηλεκτρικά δυναμικά αυξάνονται,
- Σε σειριακή σύνδεση, το ηλεκτρικό ρεύμα είναι το ίδιο για όλες τις αντιστάσεις.
Παρακάτω, παρουσιάζουμε τον τύπο που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης για αντιστάσεις σειράς:
παράλληλη σύνδεση
Σε παράλληλη σύνδεση, οι αντιστάσεις συνδέονται με το ίδιο ηλεκτρικό δυναμικόΩστόσο, το ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από κάθε αντίσταση μπορεί να είναι διαφορετικό εάν οι αντιστάσεις έχουν διαφορετικές ηλεκτρικές αντιστάσεις.
Η παράλληλη συσχέτιση επιτυγχάνεται όταν οι αντιστάσεις συνδέονται έτσι ώστε το Το ηλεκτρικό ρεύμα χωρίζεται καθώς περνάει από αυτά. Σε αυτόν τον τύπο συσχέτισης, η ισοδύναμη ηλεκτρική αντίσταση θα είναι πάντα μικρότερη από τη μικρότερη αντίσταση.
Για να υπολογίσουμε την ισοδύναμη αντίσταση στον συνδυασμό αντιστάσεων παράλληλα, προσθέτουμε το αντίστροφο των μεμονωμένων αντιστάσεων:
Για την περίπτωση που θέλετε να υπολογίσετε την αντίσταση του μόνο δύο παράλληλα αντιστάσεις, είναι δυνατόν να γίνει αυτό μέσω του προϊόντος του αθροίσματος των μεμονωμένων αντιστάσεων. Ολοκλήρωση παραγγελίας:
Μια άλλη συγκεκριμένη περίπτωση είναι αυτή στην οποία Ν ταυτόσημες αντιστάσεις συνδέονται παράλληλα. Σε αυτήν την περίπτωση, για τον υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης του κυκλώματος, διαιρέστε απλώς την τιμή μεμονωμένης αντίστασης με τον αριθμό των αντιστάσεων:
Εν συντομία:
- Σε παράλληλη σύνδεση, το ηλεκτρικό ρεύμα διαιρείται σύμφωνα με την ηλεκτρική αντίσταση κάθε κλάδου.
- Σε παράλληλη σύνδεση, η ισοδύναμη αντίσταση είναι μικρότερη από τη μικρότερη αντίσταση.
- Σε παράλληλη σύνδεση, όλες οι αντιστάσεις συνδέονται με το ίδιο ηλεκτρικό δυναμικό.
Ένωση Μικτών Αντιστάσεων
Στη μικτή ένωση αντιστάσεων, μπορεί να υπάρχουν τόσο πολύΣυνδέσειςσεσειράπόσοΣυνδέσειςσεπαράλληλο. Δείτε το παρακάτω σχήμα, μπορείτε να δείτε αρκετές αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά, συνδεδεμένες σε δύο αντιστάσεις που συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους:
Για να το λύσετε, είναι απαραίτητο να το λύσετε χωριστά, οι αντιστάσεις που συνδέονται παράλληλα και οι αντιστάσεις που συνδέονται σε σειρά.
- Όταν υπάρχουν αντιστάσεις σειράς έξω από την παράλληλη σύνδεση, είναι δυνατή η επίλυση του συσχετισμού στο παράλληλα για να προσθέσετε το αποτέλεσμα που λαμβάνεται στην αντίσταση των άλλων αντιστάσεων που είναι συνδεδεμένοι σειρά;
- Όταν υπάρχουν αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά σε παράλληλη σύνδεση, είναι απαραίτητο να προσθέσουμε τις αντιστάσεις ώστε να μπορούμε στη συνέχεια να κάνουμε τον υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης παράλληλα.
Κοίταεπίσης:Ηλεκτρικές γεννήτριες: τι είναι και πώς να υπολογίσετε την ηλεκτροκινητική δύναμη
λύσεις ασκήσεις
Ερώτηση 1) Τέσσερις ωμικές αντιστάσεις με αντιστάσεις ίσες με 10 Ω, 20 Ω, 30 Ω και 40 Ω συνδέονται σε σειρά και μετά παράλληλα. Οι τιμές που λαμβάνονται για την ισοδύναμη αντίσταση σε καθεμία από αυτές τις περιπτώσεις είναι, αντίστοιχα, ίσες με:
α) 150 Ω και 36 Ω
β) 10 Ω και 92 Ω
γ) 100 Ω και 4,8 Ω
δ) 15 Ω και 12 Ω
ε) 30 Ω και 90 Ω
Ανάλυση
Εναλλακτική γ. Για τον υπολογισμό της ισοδύναμης αντίστασης σε σειρά, αρκεί να προσθέσετε καθεμία από τις αντιστάσεις, με αυτόν τον τρόπο, η ισοδύναμη αντίσταση του συσχετισμού σε σειρά θα είναι 100 Ω. Για να υπολογίσουμε την ισοδύναμη αντίσταση αυτού του συνόλου αντιστάσεων, όταν συνδυάζονται παράλληλα, πρέπει να κάνουμε τον ακόλουθο υπολογισμό, σημειώστε:
Για να εκτελεστεί ο υπολογισμός που παρουσιάστηκε, ήταν απαραίτητο να υπολογιστεί το λιγότερο κοινό πολλαπλάσιο μεταξύ των αριθμητών 10, 20, 30 και 40. Στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε πολλαπλά, με αποτέλεσμα μια ισοδύναμη αντίσταση μικρότερη από τη μικρότερη από τις αντιστάσεις και ίση με περίπου 4,8 Ω.
Ερώτηση 2) Υπολογίστε την κατά προσέγγιση ισοδύναμη αντίσταση ενός μικτού συνδυασμού όπου δύο αντιστάσεις, 10 Ω και 20 Ω, συσχετίζονται εν σειρά με δύο άλλες αντιστάσεις, 30 Ω και 40 Ω, που σχετίζονται με το παράλληλο.
α) 80Ω
β) 47 Ω
γ) 33 Ω
δ) 51 Ω
ε) 27 Ω
Ανάλυση:
Εναλλακτική β. Αρχικά, προσθέτουμε τις αντιστάσεις 10 Ω και 20 Ω, με αποτέλεσμα 30 Ω. Στη συνέχεια φτιάχνουμε το προϊόν προσθέτοντας τις αντιστάσεις 30 Ω και 40 Ω, με αποτέλεσμα 120/7 Ω, περίπου 17,1 Ω. Το άθροισμα αυτών των ισοδύναμων αντιστάσεων είναι επομένως περίπου 47 Ω.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
