Združenje uporov: zaporedno, vzporedno in v kombinaciji z vajami

Resistor Association je vezje, ki ima dva ali več uporov. Obstajajo tri vrste združenj: vzporedno, serijsko in mešano.

Z analizo vezja lahko najdemo vrednost enakovreden upor, to je vrednost upora, ki bi samo lahko nadomestil vse druge, ne da bi spremenil vrednosti drugih količin, povezanih s tokokrogom.

Za izračun napetosti, na katero so izpostavljeni terminali vsakega upora, uporabimo zakon prvega Ohma:

U = R. jaz

Kje,

U: razlika električnega potenciala (ddp), izmerjena v voltih (V)
R: upor, izmerjen v Ohmih (Ω)
jaz: jakost električnega toka, izmerjena v amperih (A).

Združenje serijskih uporov

Pri zaporednem seznanjanju uporov so upori povezani zaporedno. To povzroči, da se električni tok vzdržuje v celotnem krogu, medtem ko se električna napetost spreminja.

Tako je enakovreden upor (R_ekv) vezja ustreza vsoti uporov vsakega upora, ki je prisoten v vezju:

R_ekv = R₁ + R₂ + R₃ +... + R_št

Združenje vzporednih uporov

Pri vzporednem povezovanju uporov so vsi upori enako potencialna razlika. Električni tok se deli z vejami vezja.

Tako je inverzna enakovredna upornost vezja enaka vsoti obratnih uporov vsakega upora v vezju:

Ko je v vzporednem vezju vrednost uporov enaka, lahko najdemo vrednost enakovreden upor z delitvijo vrednosti upora s številom uporov v tokokrogu ali biti:

Združenje mešanih uporov

V mešani povezavi uporov so upori povezani zaporedno in vzporedno. Za izračun najprej najdemo vrednost, ki ustreza vzporedni povezavi, nato pa zaporedno dodamo upore.

preberite

• Upori
• Električna odpornost
• Formule fizike
• Kirchhoffovi zakoni

Rešene vaje

1) UFRGS - 2018

Vir napetosti, katerega elektromotorna sila je 15 V, ima notranji upor 5 Ω. Vir je zaporedno povezan z žarnico in uporom. Izvedejo se meritve in preveri se, da je električni tok, ki prehaja skozi upor, 0,20 A in da je potencialna razlika v žarnici 4 V.

V teh okoliščinah so električni upori svetilke oziroma upora:

a) 0,8 Ω in 50 Ω.
b) 20 Ω in 50 Ω.
c) 0,8 Ω in 55 Ω.
d) 20 Ω in 55 Ω.
e) 20 Ω in 70 Ω.

Glejte Odgovor

Ker so upori vezja povezani zaporedno, je tok, ki teče skozi vsak njegov odsek, enak. Na ta način je tok skozi žarnico tudi enak 0,20 A.

Nato lahko uporabimo zakon 1. Ohma za izračun vrednosti upora svetilke:

U_L = R_L. jaz

Zdaj izračunajmo upor upora. Ker ne poznamo vrednosti ddp med njegovimi terminali, bomo uporabili skupno vrednost ddp vezja.

Za to bomo uporabili formulo, ki upošteva ekvivalentno upornost vezja, ki je v tem primeru enaka vsoti vseh uporov vezja. Torej imamo:

U_skupaj = R_ekv.jaz

Alternativa: b) 20 Ω in 50 Ω

2) PUC / RJ - 2018

Vezje ima 3 enake upore, od katerih sta dva postavljena vzporedno med seboj in zaporedno povezana s tretjim uporom in z 12V virom. Tok, ki teče skozi vir, znaša 5,0 mA.

Kolikšen je upor vsakega upora v kΩ?

a) 0,60
b) 0,80
c) 1.2
d) 1.6
e) 2.4

Glejte Odgovor

Če poznamo vrednost celotnega ddp in toka, ki gre skozi vezje, lahko najdemo enakovreden upor:

U_Skupaj = R_ekv.jaz

Ker imajo upori enako vrednost, lahko ekvivalentno upornost poiščemo tako:

Alternativa: d) 1.6

3) PUC / SP - 2018

V ohmih določite vrednost upora enakovrednega upora spodnje povezave:

a) 0
b) 12.
c) 24
d) 36

Glejte Odgovor

Poimenovanje vsakega vozlišča vezja ima naslednjo konfiguracijo:

Ker so konci petih označenih uporov povezani s točko AA, so zato v kratkem stiku. Nato imamo en upor, katerega priključki so povezani s točkami AB.

Zato je enakovredna upornost vezja enaka 12 Ω.

Alternativa: b) 12