Содержание
Последовательное и параллельное соединение резисторов
Последовательное и параллельное соединение резисторов в схемах являются самыми распространенными, также – это база для расчета более сложных схем.
Последовательное подключение
Начнем с последовательного соединения. По этой схеме каждый резистор подключается с другим только в одной точке, их может быть в цепи 2, 3 и больше.
Рис. Последовательное подключение.
Обозначение:
Обозначим сопротивления: R1, R2, R3 и напряжение источника в цепи Uц. При подключении источника питания в ней начнет протекать ток Iц. В цепи с последовательным соединением ток протекает по всем резисторам один за другим. Поскольку ток течет через все резисторы их сопротивления и ток суммируется, Iц = I1+I2+I3, Rц = R1 +R2 + R3, чем больше отдельно взятое сопротивление, тем тяжелее электронам преодолевать участок цепи. Мощность резисторов при последовательном и параллельном соединении рассчитывается по разным формулам. В последовательных цепях – складываем, в параллельных – это обратно пропорциональная величина.
Параллельное соединение
Рис. Параллельное подключение.
Данный вид подключения характерен тем, что все элементы цепи соединяется выводами в одной точке друг другу, т.е. точка входа и выхода всех нагрузок сходятся в одну точку (или еще одно обозначение на схемах – //). Электроток, двигаясь по проводнику, дойдя до общего соединения делится на количество имеющихся веток. Если представить движение воды в трубе, то можно сказать, что вода двигающиеся по одной трубе, равномерно перетекает в несколько отводов, подсоединенных к ней. В нашем случае заряженные электроны, двигающиеся по проводнику, также растекаются на количества предложенных веток в узле.
Более наглядно это можно представить в виде формул:
1. Каждый вид соединения находится под одинаковым напряжением:
U = U1 = U2;
2. Суммарная сила тока равняется суммарному значению тока каждого участка
I = I1 + I2;
3. Сопротивление цепи равно сумме величина обратных сопротивлению участка:
1/R = 1/R1 + 17R2 + .
. . + 1/Rn;
4. Сила тока пропорциональна сопротивлению каждого участка
I1/I2=R2/R1.
Далее рассмотрим схему как работает не только последовательное параллельное, но и смешанное соединение резисторов.
Смешанное подключение
Рис. Смешанное подключение резисторов
В электрических схемах используются не только типовые схемы, но и смешанное, созданное из критерий определенных требований. Чаще всего в схемах встречается третий вариант, представляющий набор из элементарных типов схем. В смешанных участках учитываются не только элементы, но и направления движения тока.
При вычислении мощности резисторов смешанного подключения используются формулы для параллельного и последовательного соединения резисторов, формула также является составной.
Основные законы электротехники, наиболее часто используемые для расчетов
Рассмотрим основные законы электротехники и свойства последовательного и параллельного соединения резисторов для участка цепи
Закон Ома
Напряжение находится по закону Ома по формуле I=U/R – чем больше сопротивление, тем меньше ток.
Напряжение можно найти из этой же формулы. U=R*I, ток умножается на сопротивление. Запишем эту формулу для каждого участка U1=R1· I1, Un=Rn · In.
Законы Кирхгофа
Первый закон
Ещё один очень важный закон — это закон Кирхгофа. Для участка цепи постоянного тока их два.
Рис. иллюстрация к пояснению действия первого закона Кирхгофа.
Первый закон имеет формулировку: Сумма всех токов, входящих в узел и выходящих из него равна нулю.
Если посмотреть на схему, I1 – это ток, который заходит в узел, I2 и I3 – это электроны, которые вытекают из него.
Применяя формулировку первого закона можно записать формулу по-другому:
I1-I2+I3=0. В этой формуле знаки плюс имеют значения, которые прибывают в узел, минус, который отходит от него.
Второй закон Кирхгофа.
Рис. иллюстрация к пояснению действия второго закона Кирхгофа.
Если к цепи с включенными сопротивлениями подключен один источник ЭДС (батарея питания) тогда всё понятно, можно обойтись законом Ома.
А, если, источников несколько и схема с различным схемным расположением элементов, тогда вступает в силу второй закон, который гласит: сумма токов всех источников питания для замкнутого контура, равна сумме падений напряжения на всех сопротивлениях участка в этом контуре.
E1- Е2 = – UR1 – UR2 или E1 = Е2 – UR1 – UR2.
Параллельное и последовательное соединение резисторов, решение задач
Алгоритм расчёта смешанных подключений находится в тех же правилах, что и в элементарных схемах расчета последовательного и параллельного соединения резисторов. Ничего нового нет: нужно правильно разбить предложенную схему на пригодные для расчета участки. Участки, с элементами, подключены поочередно либо параллельно.
Рис. Порядок замещения при расчете сложных позиций более простыми.
Для решения задачи на последовательное и параллельное соединение резисторов необходимо правильно оценить цепи элементов. Рассмотрим схему №1 на рис.
На схеме присутствует параллельная и последовательная часть соединения элементов.
Для расчета очень важно аккуратно, шаг за шагом упрощать цепи и не брать сразу всю схему (рис.1). Как же правильно определить параллельное и последовательное соединение резисторов?
Для примера расчета возьмем резисторы R3, R4, которые подключены параллельно. Эквивалентный резистор этих элементов, будет равенRэ. = 1/R34 =1/R3 + 1/R4, после преобразования формулы и приведения к одному знаменателю получим R34 = R3 · R4 / (R3 + R4). Э. = 1/3+1/4 /(3+4) =1,7 Ом.
Далее видно, что приведённая эквивалентное R эк и R6 соединены последовательно, чтобы узнать сопротивление их необходимо сложить, тогда общее сопротивление будет равно R346 = R34 + R6, тогда Rэк346 = 1,7 + 6 = 7, 7 Ом.
Заменяем на схеме одним общим элементом, теперь, позиция упрощается еще больше (рис 3).
Теперь образовалась ситуация – включение трех элементов в //. Как вычисляется такое соединение нам уже известно, 1/ R23465 = 1/ R2 +1/R346 + 1/R5 после вычисления правой части получаем 0,82 Ом. После окончательного вычисления получаем R23465 = 2,1 Ом.
Здесь следует обратить внимание, что общее сопротивление получилось меньше самого меньшего из трех.
Заменяем эти сопротивление одним эквивалентным R23465. В конечном итоге все выглядит уже намного проще. Rц = Rэк + R1+ R2. R об. = R ц = 1,21 +7+1 =9,21 Ом.
Из приведенного алгоритма расчёта видно, как из сложной схемы путем простого математического вычисления и применения правил сокращения резисторов участок становится простой и понятной.
Схема с подключением сопротивлений «треугольником»
Рис. Расчетная схема соединения резисторов в треугольник.
Иногда некоторые затруднения возникают при разборе схемы соединения в треугольник.
Рассмотрим на примере рисунка расчет резисторов по этому подключению.
Из схемы видно, что R1 и R2 соединены последовательно Rэ12 будет соединяться R3 последовательно.
Затем Rэ123 соединяется с сопротивлением R4, R5 в последовательную цепь.
Затем все это объединяется с Rэ в //.
Проведем несложные вычисления учитывая, что
R1, R2, R4, R5 равняется 1 Ом. R3, R7 – 2 Ом.
RЭ1,2 = R1+R2 = 1+1=2 Ом.
Вычисляем параллельное подключение: Rэ 12 с R3. Rэ1,3 = (Rэ12*R3) /(Rэ12+R3) = (2*2) /(2+2) = 1Ом.
Далее мы видим последовательное: RЭ123 + R4 + R5 = 1+1+1 = 3 Ом.
И последнее – Rэ123 4 5 с R6 – параллельное.
Общее сопротивление цепи Rц = Rоб = (RЭ1,2,3,4,5 *R6) /(RЭ1,2,3,4,5+R6) = (3 * 2) / (3+2) = 1,2 Ом. Как видно, что расчет подобного варианта также не сложный.
Расчет последовательного и параллельного подключения резисторов онлайн
Подсчитать значение мощность и сопротивлений подставляя их в формулы можно только в учебных целях, или, когда объемы не очень большие. Наиболее практичный вариант расчета является онлайн калькуляторы, которые расположены на многочисленных интернет ресурсах. Для расчёта любой сложности нужно правильно определить тип соединения резисторов последовательное или параллельное и внести данные для расчета в поля калькулятора.
Также такая форма расчета подойдет и для проверки результатов решения учебных задач.
Последовательное и параллельное соединение резисторов и конденсаторов
Электрические цепи состоят не только из резисторов, в них применяется большое количество различных деталей, например, конденсатор, которые подключаются в последовательное, // и смешанное соединение.
Рис. Замещения последовательно включенных элементов.
Определение этому элементу можно дать следующее: Конденсатор – это совокупность проводящих тел служащий для накопления электрического заряда.
Элементарный конденсатор имеет две пластины, форма этих пластин может быть различной: сферической, круглой, цилиндрической, прямоугольной – по форме пластин разделяется и тип конденсатора.
Важное свойство. Одно из важных свойств конденсатора: если заряжается одна пластина конденсатора, то благодаря явлению электростатической индукции заряжается и вторая половина, но с противоположным знаком.
Устройство конденсатора
Плоский конденсатор состоит из двух плоских пластин отстоящих друг от друга на маленькое расстояние.
У конденсатора к двум пластинам припаивается вывод всего их получается два.
Типовые схемы подключения конденсаторов
Рассмотрим различные виды подключения конденсатора.
Последовательное
Первый вид — это последовательное соединение.
Предположим, что емкость этих конденсаторов будут равны. Тогда заряды также будут равны: q1=q2=q3, как и в примере с резисторами, сложный тип позиций с конденсатором можно упростить, заменив несколько элементов одним. У элементов соединенных друг за другом, общая емкость будет обратно пропорциональная всем имеющимся элементам. То есть: Rэк будет равняться 1/С1 + 1/С2 +…. 1/Сn/
Напряжение складывается, U эк = U1 + U2+ … Un.
Параллельное
Второй тип подключения конденсаторов – это соединение в паралель
Рис. Схема замещения элементов, включенных в параллель.
Соответственно эти конденсаторов обозначены C1, C2, … Cn заряды: Q1, Q2, … Qn и напряжение: U1, U2, … Un.
У элементов в // емкость складывается Сэ = C1 + C2 + … C n.
Напряжение Un на каждом конденсаторе будет равно напряжению на эквивалентном
Uэ = U1 = U2 =… = Un – это особенность параллельного подсоединения всех элементов цепи.
Емкость будет складываться из суммы отдельных элементов Сэ =С1 + С2 + … Сп.
Рис. Расчетные позиции элементов при различном включении.
Простая позиция, которая не требует преобразования №1 – последовательное подключение. По известной формуле для этих поз. запишем 1/Сэ = 1/С1 +1/С2 +1/С3, подставив формулу значения, которые даны в условии задачи, получим 1/Сэ = 1/С1 +1/С2 +1/С3 = 59 мФ.
Не требует преобразования и 2 схема: емкость общего конденсатора будет равняться сумме конденсаторов которые включены в параллельной цепи: Сэ =С1 +С2 +С3
Сэ = 100 + 200 + 500 = 800 мФ.
Рассмотрев рис. №3 видно, что пара конденсаторов включена параллельно и один последовательно. Алгоритм преобразования таких цепей мы уже рассматривали, поэтому: сразу же находим емкость конденсатора Сэ соединения: Сэ = С1+С2 = 200+500 = 700 мФ.
Теперь находим общие эквивалентную емкость элементов с последовательным подключением 1/Сэ = 1/С2,3 +1/ С1 = 89 мф.
Практическая задача решена.
Внимание Уважаемые
|
ruВнимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
themechanic.ru
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
themechanic.ru
Смешанное соединение резисторов. Расчет смешанного соединения
26 Ноя 2018г | Раздел: Радио и Электрика начинающим
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Смешанное соединение резисторов представляет собой сложную электрическую цепь, в которой часть резисторов соединена последовательно, а часть параллельно.
В радиолюбительской практике такое включение резисторов встретить трудно, так как нет смысла подбирать сопротивление таким сложным способом. Достаточно соединить два, ну максимум три резистора последовательно или параллельно, чтобы подобрать нужный номинал.
Смешанное соединение встречается в основном в учебниках физики или электротехники в виде задач. Мне вспоминается такая задачка из школьной программы, но тогда она мне показалась сложной и правильно решить ее не получилось.
И вот, исходя из полученного опыта, хочу рассказать Вам, как вычислить общее сопротивление смешанного соединения резисторов. Вдруг кому-нибудь в жизни да и пригодится.
Расчет начинают от дальнего участка цепи по отношению к источнику питания.
Определяют участок с параллельным или последовательным соединением двух резисторов и высчитывают их общее сопротивление Rобщ. Затем полученное сопротивление складывают с рядом стоящим резистором и т.д.
Суть данного метода заключается в уменьшении количества элементов в цепи с целью упрощения схемы и, соответственно, упрощению расчета общего сопротивления.
Разберем схему смешанного соединения из семи резисторов:
Самым дальним участком схемы оказались резисторы R6 и R7, соединенные параллельно:
Вычисляем их общее сопротивление используя формулу параллельного соединения:
Теперь если сравнить первоначальную схему с получившейся, то здесь мы видим, что она уменьшилась на один элемент и вместо двух резисторов R6 и R7 остался один R6 с суммарным сопротивлением равным 30, 709 кОм.
Продолжим расчет и следующим дальним участком схемы оказались резисторы R5 и R6, соединенные последовательно:
Вычисляем их общее сопротивление используя формулу последовательного соединения. Сопротивление резистора R5 составляет 27 Ом, а R6 = 30,709 кОм, поэтому для удобства расчета килоомы переводим в Омы (1 кОм = 1000 Ом):
Схема уменьшилась еще на один элемент и приняла вид:
Теперь дальним участком оказались резисторы R4 и R5 соединенные параллельно:
Вычисляем их общее сопротивление:
Первоначальная схема опять изменилась и теперь состоит всего из четырех резисторов соединенных последовательно.
Таким образом мы максимально упростили схему и привели ее к удобному расчету.
Теперь все просто. Складываем сопротивления оставшихся четырех резисторов, используя формулу последовательного соединения, и получаем общее сопротивление всей цепи:
Вот в принципе и все, что хотел сказать о смешанном соединении резисторов и расчете смешанного соединения.
Удачи!
Калькулятор сопротивления серии
: формула, примеры и многое другое!
Вам нужно рассчитать эквивалентное сопротивление нескольких резисторов, включенных последовательно ? Не волнуйтесь, вот утилита, которая позволит вам рассчитать эквивалентное сопротивление до 8 последовательно соединенных резисторов.
Единственное, что вам нужно сделать, это выбрать количество резисторов , расположенных последовательно , и записать значение каждого из них в омах. Когда он у вас есть, нажмите кнопку расчета, и вы получите результат эквивалентного сопротивления в Омах и в кОмах.
Разделы артикулов
- Соединение резисторов последовательно
- Сумма резисторов
Соединение резисторов последовательно
Чтобы идентифицировать последовательное соединение резисторов, нужно просто отметить, что это выход одного резистора. подключен непосредственно ко входу следующего резистора .
В случае параллельного соединения Входы резисторов соединены вместе, а выходы каждого резистора также связаны с выходами других резисторов.
Имея это в виду, легко определить, является ли соединение последовательным или параллельным . Если вам это нужно, здесь вы можете найти больше информации о параллельном соединении резисторов.
При решении задач или упражнений с последовательными резисторами помните, что в этой конфигурации одинаковая сила или ток протекает через все резисторы . С другой стороны, напряжение будет разным в зависимости от удельного сопротивления каждого из них.
Если вам это нужно, здесь у вас есть калькулятор, основанный на цветовых кодах резисторов.
Сумма последовательных резисторов
Для добавления резисторов в серию мы просто должны добавить значение каждого из них, таким образом, получая значение эквивалентного сопротивления, как показано в следующем математическом выражении:
R eq = R 1 + R 2 + … + R n
На примере , Предположим, что у нас есть следующий пример, в котором мы последовательно соединили два резистора 100 Ом и 300 Ом, как показано на следующем рисунке:
Применяя формулу, которую мы видели ранее, мы имеем:
R eq = R 1 + R 2 = 100 Ом + 300 Ом = 400 Ом
5 эквивалентное сопротивление при последовательном соединении очень просто.
Nacho
Ingeniero de Telecomunicaciones dedicado al mundo de Internet. En Esta веб-те Ayudo hacer cálculos у преобразования sencillas дие кон-эль-Пасо-де-лос-Años се-нос-ха olvidado Cómo себе Hace.
Si tienes dudas, déjame un commentario y te ayudaré. Si quieres mejorar tu proyecto online o necesitas asesoramiento, напишите мне сообщение.
- Калькулятор 3 параллельных резисторов
- Калькулятор пикселей на дюйм (PPI)
- Калькулятор последовательного резистора
- Калькулятор закона Ома
- Калькулятор скорости интернет-соединения
- Вычисление реальной емкости 1 мегапикселя 14 фото1 или памяти 900
- Золотые пропорции в веб-дизайне
- Расчет размера телевизора
- Цветовое кодирование резистора
- Преобразователь бит, байт и компьютерных единиц
- Какой у меня IP
- Какое у меня разрешение экрана
- Сколько посетителей вам нужно, чтобы зарабатывать на вашем сайте?
- Делитель напряжения
- 301 Генератор веб-перенаправления
- Генерация безопасного пароля онлайн
- Время зарядки аккумулятора
- Ватт в ампер
Калькулятор последовательной и параллельной цепи
Калькулятор эквивалентной последовательной и параллельной цепи
Здесь мы изучаем расчет эквивалентной или общей последовательной и параллельной цепи.
Во-первых, вы должны знать об основных понятиях, таких как последовательное и параллельное соединение цепи с подключенными различными элементами.
В одном из предыдущих уроков я объяснял последовательную и параллельную цепи на примере.
1. Калькулятор последовательной цепи —
При последовательном соединении несколько электрических элементов или компонентов соединяются последовательно или последовательно.
Например, данная цепь называется последовательной, когда компоненты электроники (такие как сопротивления R1, R2 и R3) соединены в одну цепь с подключенным источником напряжения (Vs).
Когда в цепь подается источник напряжения, течет тот же ток (I). Но разное (или падение) напряжение (V1, V2 и V3) возникало на всех последовательно подключенных сопротивлениях.
Сумма падений напряжения на отдельных последовательно соединенных сопротивлениях равна приложенному напряжению (т. е. V= V1+V2+V3).
Давайте проверим здесь несколько важных формул для различных компонентов, соединенных последовательно.
Для расчета последовательного тока:
Суммарный ток, (Ieq) = (I1= I2 = I3 = I4 = 15 = ......= In) (Единица измерения – Ампер)
Примечание. компоненты в последовательной цепи.
Для расчета напряжения в серии:
Суммарный ток, (Veq) = (V1+ V2 + V3 + V4 = V5 = ......= Vn) (Unit-Volt)
Для расчета последовательного сопротивления:
Общее сопротивление, (Req) = (R1+ R2 + R3 + R4 + R5 +......+ Rn) (Единица измерения – Ом)
Для расчета проводимости последовательно:
Суммарная проводимость, (Geq) = [1 / ((1/G1) + (1/G2) + (1/G3) + (1/G4) + ( 1/G5) +......+ (1/Gn))] (Единица измерения – Сименс)
Для расчета последовательной емкости:
Общая емкость, (Ceq) = [1 / (( 1/C1) + (1/C2) + (1/C3) + (1/C4) + (1/C5) +......+ (1/Cn))] (Единица - Фарад)
Для расчета последовательной индуктивности:
Суммарная индуктивность, (Leq) = (L1 + L2 + L3 + L4 + L5......+ Ln) (Единица измерения – Генри)
.....+ Ln) (Единица измерения – Генри) Это простое описание последовательной схемы с различными формулами.
2. Калькулятор параллельных цепей:
При параллельном подключении несколько электрических элементов или компонентов соединяются параллельно.
Например, когда компоненты электроники (такие как резисторы R1, R2 и R3) соединены в параллельную ветвь с подключенным источником напряжения (Vs).
Когда в цепь подается источник напряжения, течет тот же ток (I). Но разное (или падение) напряжение (V1, V2 и V3) произошло на всех параллельно подключенных сопротивлениях.
Сумма падений напряжения на отдельных параллельно соединенных сопротивлениях равна приложенному напряжению (т. е. V= V1+V2+V3).
Давайте проверим, вот несколько важных формул для различных подключенных компонентов в параллельной цепи.
Для расчета параллельного тока:
Общий ток, (Iэкв.) = (I1 + I2 + I3 + I4 + 15 + .....
.+ In) (Единица измерения - Ампер) Для расчета напряжения при параллельном подключении:
Суммарное напряжение, (Veq) = (V1 = V2 = V3 = V4 = V5 =......+ Vn) (Unit-Volt)
Примечание. различные связанные компоненты.
Для расчета сопротивления параллельно:
Общее сопротивление, (треб.) = [1/((1/R1) + (1/R2) + (1/R3) + (1/R4) + (1/R5) +......+ (1/Rn))] (Единица-Ом)
Для расчета проводимости последовательно:
Суммарная проводимость, (Geq) = (G1 + G2 + G3 + G4 + G5 +......+ Gn) (Единица измерения – Siemens)
Для расчета последовательной емкости:
Общая емкость (Ceq) = (C1 + C2 + C3 + C4 + C5 +......+ Cn) (Unit-Farad)
Для расчета последовательной индуктивности:
Суммарная индуктивность, (Leq) = [1 / ((1/L1) + (1/L2) + (1/L3) + (1/L4) + (1/L5) +......+ (1/Ln))] (Единица измерения — Генри )
Это простое описание параллельной схемы с различными формулами.