Mješoviti krug. Proračun ekvivalentnog otpora u mješovitom krugu

U mnogim situacijama možemo imati električni krug koji se sastoji od otpornika spojenih paralelno i u seriju. Ti se krugovi nazivaju mješoviti krug. Iako nam se ova vrsta sklopa čini složenom, možemo pronaći ekvivalentni otpor. Za to trebamo samo analizirati problem po dijelovima.
Pogledajmo gornju sliku. Vidimo da ovo nije jednostavan električni krug, u smislu da su svi otpornici povezani u seriju ili paralelno. Vidimo da su otpornici 1 i 2 povezani paralelno, dok je otpor 3 povezan serijski sa skupom otpornika 1 i 2.
Da bismo pronašli ekvivalentni otpornik iz gornjeg kruga, prvo moramo kombinirati otpornike 1 i 2 i zamijeniti ih ekvivalentnim otpornikom R_Str s otporom.

Na taj način, nova konfiguracija sklopa ima samo dva otpornika u seriji (R_Str i R₃), koji se sada može zamijeniti samo ekvivalentnim otpornikom R:

R = R_Str + R₃

Pomoću ove metode možemo analizirati nekoliko miješanih električnih krugova, uvijek pronalazeći, prvo, ekvivalentni otpornik za svaki set otpornika. Kada se pronađe ekvivalentni otpor, također možemo pronaći vrijednost električne struje koja prolazi kroz njega, a također ćemo pronaći vrijednost ddp i snage koju raspršuje svaki otpornik.

Mapa uma: mješoviti krugovi

* Za preuzimanje mape uma u PDF-u, Kliknite ovdje!

Pogledajmo primjer u nastavku:
Kolika je vrijednost električne struje koja prolazi kroz sljedeći krug i ukupne snage koja se u njemu rasipa? Baterija daje 25 volti, a svi otpornici su 100?

Mješoviti električni krug

U početku moramo pronaći ekvivalentnu vrijednost otpora za mješoviti krug. Električna struja može se izračunati pomoću sljedeće jednadžbe: (U = R. ja), a snaga se može odrediti izravno iz otpora i trenutnih vrijednosti.

Električni krug s serijski povezanim otpornicima

Prvo kombiniramo otpornike koji su paralelni. skup R₁ i R₂ može se zamijeniti ekvivalentnim otpornikom otpora:

Isto vrijedi i za skupove R4 i R5. Preostao nam je sklop sastavljen od 3 otpornika u nizu, s otporima 50, 100 i 50?. Ekvivalentni otpor ovog skupa je:

R = 50 + 100 + 50 = 200?

Vidimo da je struja koja prolazi kroz krug:

Ukupna raspršena snaga je:

P = R.i² ⇒ P = 200. (0,125)² ⇒ P = 3,125 W

Napisao Domitiano Marques
Diplomirao fiziku

* Moja mentalna karta Rafael Helerbrock

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-mistos.htm