Mieszany obwód. Obliczanie rezystancji zastępczej w obwodzie mieszanym

W wielu sytuacjach możemy mieć obwód elektryczny złożony z rezystorów połączonych zarówno równolegle, jak i szeregowo. Te obwody nazywają się obieg mieszany. Chociaż ten typ obwodu wydaje nam się skomplikowany, możemy znaleźć odpowiedni rezystor. W tym celu wystarczy przeanalizować problem według części.
Spójrzmy na powyższy rysunek. Widzimy, że nie jest to prosty obwód elektryczny w tym sensie, że wszystkie rezystory są połączone szeregowo lub równolegle. Widzimy, że rezystory 1 i 2 są połączone równolegle, natomiast rezystor 3 jest połączony szeregowo z zestawem rezystorów 1 i 2.
Aby znaleźć odpowiedni rezystor z powyższego układu, najpierw musimy połączyć rezystory 1 i 2 i zastąpić je odpowiednikiem R_P z oporem.

W ten sposób nowa konfiguracja obwodu ma tylko dwa oporniki połączone szeregowo (R_P i R₃), który można teraz zastąpić tylko równoważnym rezystorem R:

R = R_P + R₃

Za pomocą tej metody możemy przeanalizować kilka mieszanych obwodów elektrycznych, zawsze znajdując najpierw odpowiedni rezystor dla każdego zestawu rezystorów. Po znalezieniu równoważnej rezystancji możemy również znaleźć wartość prądu elektrycznego, który przez nią przepływa, a także znaleźć wartość ddp i moc rozpraszaną przez każdy rezystor.

Mapa myśli: obwody mieszane

*Aby pobrać mapę myśli w formacie PDF, Kliknij tutaj!

Zobaczmy poniższy przykład:
Jaka jest wartość prądu elektrycznego przepływającego przez kolejny obwód i całkowita moc w nim rozpraszana? Akumulator dostarcza 25 woltów, a wszystkie rezystory mają 100 Ω.

Mieszany obwód elektryczny

Najpierw musimy znaleźć równoważną wartość rezystancji dla obwodu mieszanego. Prąd elektryczny można obliczyć za pomocą następującego równania: (U = R. ja), a moc można wyznaczyć bezpośrednio z wartości rezystancji i prądu.

Obwód elektryczny z rezystorami połączonymi szeregowo

Najpierw łączymy rezystory, które są równoległe. zestaw R₁ i R₂ można zastąpić równoważnym rezystorem rezystancyjnym:

To samo dotyczy zestawu R4 i R5. Pozostaje nam układ złożony z 3 rezystorów połączonych szeregowo, o rezystancjach 50, 100 i 50Ω. Równoważna rezystancja tego zestawu to:

R = 50 + 100 + 50 = 200 ?

Widzimy, że prąd przepływający przez obwód to:

Całkowita rozproszona moc to:

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

Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę

*Mapa mentalna autorstwa Rafaela Helerbrocka

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-mistos.htm