Главная » Справочник » Параллельное соединение резисторов. Калькулятор для расчета
Параллельное соединение резисторов — онлайн калькулятор
Чтобы быстро вычислить общее сопротивление двух и более резисторов, соединенных параллельно, вы можете воспользоваться следующим онлайн калькулятором:
Параллельное соединение резисторов — одно из двух видов электрических соединений, когда оба вывода одного резистора соединены с соответствующими выводами другого резистора или резисторов. Зачастую резисторы соединяют последовательно или параллельно для того, чтобы создать более сложные электронные схемы.
Схема параллельного соединения резисторов показан на рисунке ниже. При параллельном соединении резисторов, напряжение на всех резисторах будет одинаковым, а протекающий через них ток будет пропорционален их сопротивлению:
Формула параллельного соединения резисторов
Общее сопротивление нескольких резисторов соединенных параллельно определяется по следующей формуле:
Ток, протекающий через отдельно взятый резистор, согласно закону Ома, можно найти по формуле:
Параллельное соединение резисторов — расчет
Пример №1
При разработке устройства, возникла необходимость установить резистор с сопротивлением 8 Ом. Если мы просмотрим весь номинальный ряд стандартных значений резисторов, то мы увидим, что резистора с сопротивлением в 8 Ом в нем нет.
Выходом из данной ситуации будет использование двух параллельно соединенных резисторов. Эквивалентное значение сопротивления для двух резисторов соединенных параллельно рассчитывается следующим образом:
Блок питания 0…30В/3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Данное уравнение показывает, что если R1 равен R2, то сопротивление R составляет половину сопротивления одного из двух резисторов. При R = 8 Ом, R1 и R2 должны, следовательно, иметь значение 2 × 8 = 16 Ом.
Теперь проведем проверку, рассчитав общее сопротивление двух резисторов:
Таким образом, мы получили необходимое сопротивление 8 Ом, соединив параллельно два резистора по 16 Ом.
Пример расчета №2
Найти общее сопротивление R из трех параллельно соединенных резисторов:
Общее сопротивление R рассчитывается по формуле:
Этот метод расчета может быть использованы для расчета любого количества отдельных сопротивлений соединенных параллельно.
Один важный момент, который необходимо запомнить при расчете параллельно соединенных резисторов – это то, что общее сопротивление всегда будет меньше, чем значение наименьшего сопротивления в этой комбинации.
Как рассчитать сложные схемы соединения резисторов
Более сложные соединения резисторов могут быть рассчитаны путем систематической группировки резисторов. На рисунке ниже необходимо посчитать общее сопротивление цепи, состоящей из трех резисторов:
Для простоты расчета, сначала сгруппируем резисторы по параллельному и последовательному типу соединения.
Резисторы R2 и R3 соединены последовательно (группа 2). Они в свою очередь соединены параллельно с резистором R1 (группа 1).
Последовательное соединение резисторов группы 2 вычисляется как сумма сопротивлений R2 и R3:
В результате мы упрощаем схему в виде двух параллельных резисторов. Теперь общее сопротивление всей схемы можно посчитать следующим образом:
Расчет более сложных соединений резисторов можно выполнить используя законы Кирхгофа.
Ток, протекающий в цепи параллельно соединенных резисторах
Общий ток I протекающий в цепи параллельных резисторов равняется сумме отдельных токов, протекающих во всех параллельных ветвях, причем ток в отдельно взятой ветви не обязательно должен быть равен току в соседних ветвях.
Несмотря на параллельное соединение, к каждому резистору приложено одно и то же напряжение. А поскольку величина сопротивлений в параллельной цепи может быть разной, то и величина протекающего тока через каждый резистор тоже будет отличаться (закон Ома для участка цепи).
Рассмотрим это на примере двух параллельно соединенных резисторов. Ток, который течет через каждый из резисторов ( I1 и I2 ) будет отличаться друг от друга поскольку сопротивления резисторов R1 и R2 не равны.
Однако мы знаем, что ток, который поступает в цепь в точке «А» должен выйти из цепи в точке «B» .
Правило Кирхгофа гласит: «Общий ток, входящий в цепь равен току выходящему из цепи».
Таким образом, протекающий общий ток в цепи можно определить как:
I = I1 + I2
Затем с помощью закона Ома можно вычислить ток, который протекает через каждый резистор:
Ток, протекающий в R1 = U ÷ R1 = 12 ÷ 22 кОм = 0,545 мА
Ток, протекающий в R 2 = U ÷ R2 = 12 ÷ 47 кОм = 0,255 мА
Таким образом, общий ток будет равен:
I = 0,545 мА + 0,255 мА = 0,8 мА
Это также можно проверить, используя закон Ома:
I = U ÷ R = 12 В ÷ 15 кОм = 0,8 мА (то же самое)
где 15кОм — это общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов (22 кОм и 47 кОм)
И в завершении хочется отметить, что большинство современных резисторов маркируются цветными полосками и назначение ее можно узнать здесь.
Подведем итог
Когда два или более резистора соединены так, что оба вывода одного резистора соединены с соответствующими выводами другого резистора или резисторов, то говорят, что они соединены между собой параллельно. Напряжение на каждом резисторе внутри параллельной комбинации одинаковое, но токи, протекающие через них, могут отличаться друг от друга, в зависимости от величины сопротивлений каждого резистора.
Эквивалентное или полное сопротивление параллельной комбинации всегда будет меньше минимального сопротивления резистора, входящего в параллельное соединение.
Инвертор 12 В/ 220 В
Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно…
В статье подробно рассмотрим, как параллельно соединять резисторы и научимся легко считать сопротивление тока в электрической цепи и узнаем, для чего вообще нужно параллельное соединение резисторов.
Понятие и определение
Параллельное соединение резисторов имеет некоторый принцип, согласно которому, выводы одного изделия подключены и работают с аналогичными выводами другого. Создаются подобные решения, чтобы специально формировать более трудные по своему составу и компоновке схемы.
Что ещё нужно учитывать
Параллельное соединение определяет принцип, согласно которому величина, установленная обратной общему показателю цепи, будет равна непосредственно сумме величин, обратных значению включённых проводников. Такая же ситуация будет отмечена при значительно большем количестве проводниковых элементов.
Особенности включения
Параллельное соединение резисторов предусматривает, что показатель напряжения везде будет одинаковым, но ток фиксируется пропорциональным.
Отличия от иных вариантов подключения
В данной схеме, исключается подключение к источнику различных наименований реактивных компонентов. Исключаются проблемные процессы колебания, сопряжённые ранее с фиксируемыми циклами смены уровня получения энергии в контексте подачи нагрузки.
Формула
Формула, согласно которой проводится расчёт и составляется схема резисторов в параллельном соединении:
[ 1/Rобщ=1/R1+1/R2 ]
[ Rобщ=1/(1/R1+1/R2) ]
[ Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2) ]
Онлайн-калькулятор расчета параллельного соединения резисторов
Как выполняется расчёт
Проводя расчёт сопротивления для рассматриваемого соединения резисторов, нужно учесть факт, общий параметр всегда будет несколько ниже, нежели параметр наименьшего в приведённом сочетании.
Пример №1
Потребуется включить резистор, имеющий сопротивление 8 Ом. Рассматривая номенклатуру изделий, отмечаем, резистор с подобным параметром в базовых наименованиях отсутствует. Необходимо использовать параллельную схему. В дальнейшем, расчёт выполняется:
[ 1/R=1/R1+1/R2 ]
[ 1/R=(R1+R2)/(R1*R2) ]
[ R=(R1*R2)/(R1+R2) ]
В данном случае можно увидеть, что если оба значения равны между собой, то итог будет соответствовать половине одного из используемых двух резисторов. Если ставится задача подобрать сопротивление 8 Ом, то значение 2*8=16 Ом.
[ R=(R1*R2)/(R1+R2)=(16*16)/(16+16)=8 ]
Таким образом, чтобы получить значение равное 8 Ом, соединяем два резистора по 16 Ом параллельно.
Пример расчёта №2
Есть три элемента: R1=200, R2=470, R=220
Общее значение выводится по формуле:
[ 1/R=1/R1+1/R2/1/R3 ]
[ 1/R=1/200+1/470+1/220=0,0117 ]
[ R=1/0,0117=85,67 Ом ]
Данный метод без проблем актуален для выполнения расчёта практически любой численности включённых в конструкцию элементов.
Ток в цепи параллельно соединенных резисторов
При параллельном соединении отмечается, что ток, приравнивается сумме из отдельных составляющих. Показатель в каждом ответвлении, не фиксируется идентичным значению в соседних ответвлениях. К отдельному резистору прикладывается идентичное напряжение.
Сила тока
Актуально выполнить расчёт для всех ветвей. Общий показатель силы тока составляет 8А, тогда предстоит распределить напряжения, показатель замеряется на отдельно рассмотренных участках.
[ U12=I*Rэкв1=0,8*((2*4)/(2+4))=0,8*1,3=1,04 V ]
[ I1=U12/R1=0,52 А ]
[ I2=U12/R2=0,26 А ]
Корректность выполненных вычислений определяется:
[ I=I1+I2=0,52+0,26≈0,8 А ]
Мощность
Для корректного выбора резисторов учитывается и мощность рассеивания. Данный показатель можно рассчитывать так:
[ P=U*I ]
U — напряжение, В
I — сила тока, А
Показатель косвенным образом определяет некоторое количество энергии, она будет потребляться на выделение тепла.
Как найти сопротивление
Определение сопротивления выполняется по формулам:
[ 1/G ]
[ U/I ]
[ U2/P ]
[ P/I2 ]
Выбор параллельного подключения резисторов определяется с учётом входных параметров. Стоит только помнить о том, что показатель напряжения и уровень тока в отдельных ответвлениях идентичны.
Примеры применения при параллельном соединении
Конструктивно, каждый резистор рассчитан на некоторый рабочий диапазон температурного воздействия. Увеличение порога вызовет разрушение места пайки, соединения, самой детали, даже расположенных соседних блоков. Стоит помнить, что существуют одновременные соединения резисторов, приведённая компоновка способна нарушить функциональность и исправное состояние.
Благодаря использованию автоматических схем определения рабочих показателей можно переставлять резисторы, устанавливать в конкретном месте различные светодиоды, корректировать уровень сигнала на выходе.
Видео
Параллельное соединение резисторов — описание, схемы, формулы и примеры расчетов
Как известно, резисторы имеются в любой электронной схеме. И поэтому многие мастера сталкиваются с ними, когда встает вопрос об установке определенных электрических приборов.
Чтобы конденсаторы корректно работали, необходимо помнить о правилах их соединения. В этой статье мы разберем все тонкости, которые важно знать и соблюдать во время работы.
Содержание
Формула расчета параллельного соединения двух резисторов
При выполнении такого соединения определенные новые свойства получает и ток, который следует по двум резисторам. Рассмотрим подробнее принцип работы таких узлов соединения.
Ток, который попадает в первый узел соединения, разделяется сразу на несколько частей. Количество данных частей равняется количеству резисторов. Разумеется, речь идет о тех деталях, которые подключены параллельно.
А вот когда ток попадает во второй соединительный узел, то он вновь становится общим. Поскольку все его части сразу соединяются в одну.
Важной особенностью является то, что выход из строя одного резистора вовсе не обязательно станет причиной поломки всего прибора.
Именно в этом и заключается основное преимущество такого соединения. По этой причине предпочтительнее использовать данный тип соединения, когда речь идет о двигателях лампочек, которые работают от номинального напряжения.
Но как же рассчитать правильно параллельное соединение? Поскольку зачастую именно на данном этапе возникают сложности. И проще всего этого сделать, когда есть элементарный пример. Тогда выполнять расчеты станет гораздо легче.
Итак, рассмотрим ситуацию, когда для работы была взята схема, оборудованная тремя резисторами. Их сопротивление соответственно составляет – 40, 150 и 200 Ом.
Для проведения расчетов общего номинального сопротивления нужно использовать такую формулу:
R (общее) = 1/(1/R1+1/R2+1/R3 +1/Rn).
R (общее) = 1/(1/40+1/150+1/200) = 1/0,036 = 27,777 Ом.
Схема соединения
Чтобы рассмотрение схемы не вызывало особых затруднений, лучше делать это на примере. Поэтому поговорим о том, как выглядит схема соединения, которая характерна для обычного громкоговорителя.
Такая конструкция обычно оснащена усилителем мощности. И эта особенность напрямую влияет на то, как нужно выполнять подключение.
Ведь в таком случае следует выполнить подключение не сразу двух динамиков, а лишь одного.
Важно! Если используется последовательный тип соединения, то одинаковый ток обязательно будет протекать сразу по двум устройствам.
Свойства при параллельном соединении резисторов
Свойства тока, как мы уже разобрались, меняются в зависимости от того, какой именно тип соединения резисторов используется. А поскольку эти свойства крайне важны, их обязательно нужно разобрать более подробно.
Сопротивление
Одним из важнейших свойств тока является сопротивление. Если проводники были соединены параллельно, их общее сопротивление будет меньше чем то, которое свойственно одному из них.
Эту особенность нужно обязательно учитывать. При проведении расчетов следует использовать общую формулу, а не пытаться вывести какую-то новую. Ведь это правило уже давно известно.
Мощность
Если говорить непосредственно о свойствах тока, то попросту нельзя не упомянуть о его мощности.
В том случае, когда для подключения резисторов используют именно такой способ, то их начала обязательно должны соединиться с одним узлом схемы, а концы, соответственно, с другим.
Именно по этой причине и происходит разветвление тока, который протекает не по одному, а по каждому из элементов прибора.
Чтобы определить мощность тока, достаточно вспомнить всем известный закон Ома.
Этот закон гласит, что сила тока всегда будет обратно пропорциональна тем сопротивлениям, которые были подключены. При этом сопротивление резисторов будет одинаковым.
Напряжение
Напряжение – это еще одно свойство тока. Для его определения принято использовать универсальную формулу.
Но часто мастера забывают о том, что таковая имеется и для параллельного подключения. Более того, определить его значительно проще.
Ведь между входом и выходом оно будет равняться сумме напряжений. Имеется ввиду суммарное напряжение на всех составляющих резистора.
Сила тока
Зачастую у мастеров, которые пока не имеют опыта работы, возникают сложности именно с определением силы тока, а не с напряжением.
Однако, и в этом вопросе поможет пресловутый закон Ома, о котором знает каждый человек, даже если он далек от тем, связанных с электричеством.
Нужно обязательно помнить о том, что сила тока каждого из используемых проводников будет отличаться. Поэтому для вычисления используем стандартную формулу:
I = U/R.
Отличия параллельного и последовательного соединения
Ни в коем случае нельзя путать эти два вида сопротивления. Ведь в таком случае выполнить подключение правильно попросту не получится.
Первое, что нужно запомнить, это отличия, касающиеся значения напряжения. Если используется последовательное подключение, то напряжение для каждого из резисторов будет отличаться. А вот при параллельном подключении это значение будет одинаковым.
Сила тока же даже при одинаковом значении напряжения в каждом из резисторов будет отличаться. Численные показатели сопротивления резисторов тоже будут разниться.
Поэтому нельзя утверждать, что для параллельного и последовательного соединения значение силы тока будет одинаковым.
Важно! При использовании последовательного подключения сила тока всегда будет одинаковой. Отличаться будет лишь напряжение. Для каждого участка оно будет разным. Именно в этом и заключаются основные отличия.
Типы резисторов
Резисторы устанавливают с разными целями. Но наиболее распространенным вариантом является установка для изменения свойств тока на определенном участке цепи. К примеру, с их помощью можно существенно понизить напряжение или силу тока.
И поэтому нередко с их помощью «спасают» детали. Ведь из-за слишком высокого напряжения детали могут выйти из строя. Но если расположить их непосредственно за резистором, оказываемая нагрузка будет минимальной.
В зависимости от преследуемых целей можно использовать разные типы резисторов:
- проволочные;
- композитные;
- металлофольговые;
- угольные;
- интегральные.
Прежде чем окончательно определиться, какой тип резисторов лучше использовать, нужно узнать, с какой целью они устанавливаются. В противном случае в дальнейшем в работе устройства могут возникнуть сбои.
Лучше предупредить подобное, чем позже заниматься устранением проблем. Ведь иногда такие сбои могут быть настолько серьезными, что возникнет необходимость полностью заменить используемый прибор.
Схемы, формулы и таблицы расчетов параллельного соединения резисторов
Об авторе: эксперт в области электроники и деревообработки
Задать вопрос
На практике в основном используется два различных способа установки компонентов в схемах. В основном используют как последовательное соединение, так и как параллельное соединение различных проводников.
Сопротивление, как известно, характеризует свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Мы можем описать последовательное и параллельное соединение проводников с помощью различных моделей. Однако мы также можем использовать удельное сопротивление в качестве объяснения.
Мы знаем формулу для вычисления сопротивления проводника:
R = (ρ*l) / S, где
- R — сопротивление проводника;
- ρ — удельное сопротивление вещества проводника (Ом*м);
- l — длина проводника (м);
- S — поперечное сечение проводника (м2).
Из этой формулы видно, что чем длиннее проводник, тем больше сопротивление. При последовательном соединении проводники расположены один за другим, следовательно сопротивления складываются.
Из формулы выше также видно, что чем больше поперечное сечение проводника, тем меньше сопротивление. При параллельном соединении проводники расположены рядом друг с другом. Если мы совместим проводники в один большой, то это будет соответствовать большему поперечному сечению. Следовательно, согласно формулы выше, общее сопротивление при увеличении поперечного сечения уменьшится.
Эти выводы нам пригодятся далее в статье.
Последовательное соединение проводников
Последовательное соединение, каких-либо компонентов, например, резисторов в схеме выглядит приблизительно как на схеме ниже:
По аналогии с двумя последовательно соединенными проводниками, мы также можем нарисовать два «прямоугольника» один за другим. Прямоугольник удлиняется и вместе с ним увеличивается и сопротивление. Сопротивления складываются. Применяется следующая формула:
Rобщ = R1 + R2 (примечание — на рисунке Rобщ = Rges )
Если у нас N проводников, тогда формула для расчета общего сопротивления последовательно соединенных проводников следующая:
Rобщ = R1 + R2 + …. + RN , то есть общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных проводников.
Согласно схемы видно, что электрический ток протекает сначала через первый проводник, а от него непосредственно к следующему и всем последующим. Правила расчета электрического тока I и напряжения U для проводников R1 — RN выглядят следующим образом:
- Iобщ = I1 = I2 = I3 = …. = IN
- Uобщ = U1 + U2 + U3 + … + UN
Электрический ток остается неизменным, так как все электроны, протекающие через первый проводник, должны также протекать через второй, третий и все последующие проводники. Поэтому электрический заряд в электрической цепи с последовательным соединением не изменяется.
Напряжение пропорционально сопротивлению, иначе формула из закона Ома для участка цепи — R = U / I не выполнялась бы. Поэтому мы помним: U= R * I также применимо и здесь. Для электрической цепи с последовательным соединением проводников это означает, что чем больше сопротивление проводника, тем больше на нем падает напряжение.
Параллельное соединение проводников
Параллельное соединение, каких-либо компонентов, например, резисторов в схеме выглядит приблизительно как на схеме ниже:
По аналогии с двумя проводниками, соединенными параллельно, мы также можем нарисовать прямоугольник шире. Сопротивление становится меньше. Применяется следующая формула:
1 / Rобщ = 1 / R1 + 1 / R2 , отсюда:
Rобщ = ( R1 * R2 ) / (R1 + R2) (примечание — на рисунке Rобщ = Rges )
Если у нас N проводников соединено параллельно, тогда формула примет вид:
1 / Rобщ = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + … + 1 / RN, то есть чем больше в электрической цепи подключено проводников, тем меньше будет общее сопротивление.
В каждом ответвлении ток I разделяется на I1, I2, … IN. Это приводит к следующим соотношениям:
- Iобщ = I1 + I2 + I3 + … + IN
- Uобщ = U1 = U2 = U3 = … = UN
В электрической цепи с параллельным соединением проводников напряжение постоянно, а электрический ток можно сложить до общего тока путем сложения отдельных токов на каждом из проводников.
Калькулятор
Этот калькулятор рассчитывает значение общего сопротивления для нескольких резисторов, соединенных последовательно или параллельно.
Расчет общего сопротивления для параллельного соединения
Примечание: Вы можете увеличить количество резисторов, подключенных последовательно или параллельно.
РАСЧЕТ ОБЩЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ
Примечание: Вы можете увеличить количество резисторов, подключенных последовательно или параллельно.
Практический пример
Рассмотрим пример-задачу, чтобы на практике увидеть, как можно применить формулы последовательного и параллельного соединения проводников, в качестве которых выступают резисторы.
Входные данные у нас следующие:
- Напряжение источника питания U0 = 120 В;
- R1 = 150 Ом, R2 = 62,5 Ом, R3 = 250 Ом.
Нам нужно найти:
Rобщ, Iобщ , I1, I2, I3, U1, U2, U3 и U23.
Сначала рассчитаем общее сопротивление R23 параллельной электрической цепи, которую образуют резисторы R2 и R3:
R23 = ( R2 * R3 ) / (R2 + R3) = (62,5 * 250) / (62,5 + 250) = 50 Ом.
Теперь можно мысленно заменить участок из параллельно соединенных резисторов R2 и R3 одним общим сопротивлением R23, который в свою очередь с R1 будет уже образовывать электрическую цепь с последовательным соединением резисторов. И мы, следовательно, можем рассчитать общее сопротивление:
Rобщ = R1 + R23 = 50 + 150 = 200 Ом.
Теперь мы можем рассчитать общий ток Iобщ этой последовательной электрической цепи, равный одновременно электрическому току I1 протекающему через резистор R1, используя закон Ома:
Iобщ = U0 / Rобщ = 120 / 200 = 0,6 А = I1.
Теперь мы можем рассчитать напряжение U1 на резисторе R1 и общее напряжение U23 в параллельной электрической цепи, состоящей из резисторов R2 и R3:
U1 = R1*I1 = 150 * 0,6 = 90 В.
А так как U0 = U1 + U23, то получаем U23 = U0 – U1 = 120 – 90 = 30 В = U2 = U3.
Наконец, мы вычисляем I2 и I3 :
I2 = U2 / R2 = 30 / 62,5 = 0,48 А
I3 = U3 / R3 = 30 / 250 = 0,12 А.
Список использованной литературы
- Перышкин А. В. Учебник для общеобразовательных учреждений 10 класс. М.: 2011. С.121
- Перышкин А. В. Учебник для общеобразовательных учреждений 8 класс № 42.
Последовательное и параллельное соединение очень широко используется в электронике и электротехнике и порой даже необходимо для правильной работы того или иного узла электроники. И начнем, пожалуй, с самых простых компонентов радиоэлектронных цепей — проводников.
Для начала давайте вспомним, что такое проводник? Проводник — это вещество или какой-либо материал, который отлично проводит электрический ток. Если какой-либо проводник отлично проводит электрический ток, то он в любом случае обладает каким-либо сопротивлением. Сопротивление проводника мы находим по формуле:
ρ – это удельное сопротивление, Ом × м
R – сопротивление проводника, Ом
S – площадь поперечного сечения, м2
l – длина проводника, м
Более подробно об этом я писал здесь.
Следовательно, любой проводник представляет из себя резистор с каким-либо сопротивлением. Значит, любой проводник можно нарисовать так.
Последовательное соединение проводников
Сопротивление при последовательном соединении проводников
Последовательное соединение проводников — это когда к одному проводнику мы соединяем другой проводник и так по цепочке. Это и есть последовательное соединение проводников. Их можно соединять с друг другом сколь угодно много.
Чему же будет равняться их общее сопротивление? Оказывается, все просто. Оно будет равняться сумме всех сопротивлений проводников в этой цепи.
Получается, можно записать, что
Пример
У нас есть 3 проводника, которые соединены последовательно. Сопротивление первого 3 Ома, второго 5 Ом, третьего 2 Ома. Найти их общее сопротивление в цепи.
Решение
Rобщее =R1 + R2 + R3 = 3+5+2=10 Ом.
То есть, как вы видите, цепочку из 3 резисторов мы просто заменили на один резистор RAB .
показать на реальном примере с помощью мультиметра
Видео где подробно расписывается про эти соединения:
Сила тока через последовательное соединение проводников
Что будет, если мы подадим напряжение на концы такого резистора? Через него сражу же побежит электрический ток, сила которого будет вычисляться по закону Ома I=U/R.
Получается, если через резистор RAB течет какой-то определенный ток, следовательно, если разложить наш резистор на составляющие R1 , R2 , R3 , то получится, что через них течет та же самая сила тока, которая текла через резистор RAB .
Получается, что при последовательном соединении проводников сила тока, которая течет через каждый проводник одинакова. То есть через резистор R1 течет такая же сила тока, как и через резистор R2 и такая же сила тока течет через резистор R3 .
Напряжение при последовательном соединении проводников
Давайте еще раз рассмотрим цепь с тремя резисторами
Как мы уже знаем, при последовательном соединении через каждый резистор проходит одна и та же сила тока. Но вот что будет с напряжением на каждом резисторе и как его найти?
Оказывается, все довольно таки просто. Для этого надо снова вспомнить закон дядюшки Ома и просто вычислить напряжение на любом резисторе. Давайте так и сделаем.
Пусть у нас будет цепь с такими параметрами.
Мы теперь знаем, что сила тока в такой цепи будет везде одинакова. Но какой ее номинал? Вот в чем загвоздка. Для начала нам надо привести эту цепь к такому виду.
Получается, что в данном случае RAB =R1 + R2 + R3 = 2+3+5=10 Ом. Отсюда уже находим силу тока по закону Ома I=U/R=10/10=1 Ампер.
Половина дела сделано. Теперь осталось узнать, какое напряжение падает на каждом резисторе. То есть нам надо найти значения UR1 , UR2 , UR3 . Но как это сделать?
Да все также, через закон Ома. Мы знаем, что через каждый резистор проходит сила тока 1 Ампер, мы уже вычислили это значение. Закон ома гласит I=U/R , отсюда получаем, что U=IR.
Следовательно,
UR1 = IR1 =1×2=2 Вольта
UR2 = IR2 = 1×3=3 Вольта
UR3 = IR3 =1×5=5 Вольт
Теперь начинается самое интересное. Если сложить все падения напряжений на резисторах, то можно получить… напряжение источника! Он у нас равен 10 Вольт.
Получается
U=UR1+UR2+UR3
Мы получили самый простой делитель напряжения.
Вывод: сумма падений напряжений при последовательном соединении равняется напряжению питания.
Параллельное соединение проводников
Параллельное соединение проводников выглядит вот так.
Ну что, думаю, начнем с сопротивления.
Сопротивление при параллельном соединении проводников
Давайте пометим клеммы как А и В
В этом случае общее сопротивление RAB будет находиться по формуле
Если же мы имеем только два параллельно соединенных проводника
То в этом случае можно упростить длинную неудобную формулу и она примет вид такой вид.
Напряжение при параллельном соединении проводников
Здесь, думаю ничего гадать не надо. Так как все проводники соединяются параллельно, то и напряжение у всех будет одинаково.
Получается, что напряжение на R1 будет такое же как и на R2, как и на R3, так и на Rn
Сила тока при параллельном соединении проводников
Если с напряжением все понятно, то с силой тока могут быть небольшие затруднения. Как вы помните, при последовательном соединении сила тока через каждый проводник была одинакова. Здесь же совсем наоборот. Через каждый проводник будет течь своя сила тока. Как же ее вычислить? Придется опять прибегать к Закону Ома.
Чтобы опять же было нам проще, давайте рассмотрим все это дело на реальном примере. На рисунке ниже видим параллельное соединение трех резисторов, подключенных к источнику питания U.
Как мы уже знаем, на каждом резисторе одно и то же напряжение U. Но будет ли сила тока такая же, как и во всей цепи? Нет. Поэтому для каждого резистора мы должны вычислить свою силу тока по закону Ома I=U/R. В результате получаем, что
I1 = U/R1
I2 = U/R2
I3 = U/R3
Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них
In = U/Rn
В этом случае, сила тока в цепи будет равна:
Задача
Вычислить силу тока через каждый резистор и силу тока в цепи, если известно напряжение источника питания и номиналы резисторов.
Решение
Воспользуемся формулами, которые приводили выше.
I1 = U/R1
I2 = U/R2
I3 = U/R3
Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них
In = U/Rn
Следовательно,
I1 = U/R1 = 10/2=5 Ампер
I2 = U/R2 = 10/5=2 Ампера
I3 = U/R3 = 10/10=1 Ампер
Далее, воспользуемся формулой
чтобы найти силу тока, которая течет в цепи
I=I1 + I2 + I3 = 5+2+1=8 Ампер
2-ой способ найти I
I=U/Rобщее
Чтобы найти Rобщее мы должны воспользоваться формулой
Чтобы не париться с вычислениями, есть онлайн калькуляторы. Вот один из них — «калькулятор резисторов«. Я за вас уже все вычислил. Параллельное соединение 3-ех резисторов номиналом в 2, 5, и 10 Ом равняется 1,25 Ом, то есть Rобщее = 1,25 Ом.
I=U/Rобщее = 10/1,25=8 Ампер.
Параллельное соединение резисторов в электронике также называется делителем тока, так как резисторы делят ток между собой.
Ну а вот вам бонусом объяснение, что такое последовательное и параллельное соединение проводников от лучшего преподавателя России.
Подробное объяснение на видео:
Прикольный набор радиолюбителя по ссылке <<<
Похожие статьи по теме «последовательное и параллельное соединение»
Закон Ома
Проводник (электрический проводник)
Что такое резистор
Делитель напряжения
Делитель тока
Что такое напряжение
Что такое сила тока
