§4 Соединения резисторов
Последовательное, параллельное, смешанное.

Раздел: теория


4.1 Последовательное соединение резисторов
4.2 Параллельное соединение резисторов
4.3 Смешанное соединение резисторов

Теперь мы знаем, что есть такой элемент - резистор. Значит - уже можем составлять электрические схемы, по-всякому их соединяя. Давайте, разберёмся, как же можно соединять резисторы, и что из этого получается.

Существует 3 вида соединения резисторов: последовательное, параллельное и смешанное. Рассмотрим подробнее первые два, так как третий вид является всего лишь их сочетанием.

Любую схему, состоящую из нескольких резисторов и имеющую только два выхода, можно заменить на один резистор.

Пример схемы на резисторах с двумя выводами

При этом, сопротивление резистора должно быть равно сопротивлению заменяемой схемы. Такое сопротвление называется эквивалентным сопротивлением схемы Rэкв. Для каждого случая соединений, Rэкв рассчитывается по своей формуле.

 

4.1 Последовательное соединение.

Предыдущий раздел Следующий раздел В начало документа В конец документа

При последовательном соединении резисторов, их эквивалентное (общее) сопротивление равно сумме сопротивлений всех резисторов, входящих в цепочку.

Последовательное соединение резисторов
Rэкв = R1+R2+R3+…+Rn

Здесь нет ничего сложного, всё интуитивно понятно. Представьте опять Дворцовую, оцепленную милицией. В прошлый раз мы брали кордон штурмом. Теперь попытаемся, как нормальные люди, проникнуть через КПП (пропускной пункт). К нему стоит очередь. Дли-и-и-и-инная такая. На КПП стоит мент и общупывает всех и каждого с ног до головы. Сначала руками, потом металлодетектором. Мент - это сопротивление толпе народа, то есть - резистор. Если бы его не было, то все спокойненько бы прошли на площадь и не толкались, а так вот, приходится... Но всё равно, очередь с какой-то скоростью движется. И вдруг поступает анонимное сообщение, мол, на Дворцовую пытается проникнуть террорист с 3-мя кг. тротила в кармане. Тут же на КПП выставляют ещё одного мента. Теперь процедура такая: сначала вас щупает первый милиционер, потом - второй, а первый ему помогает, и лишь потом Вас пропускают дальше, и принимаются за следующего. Соответственно, скорость движения очереди уменьшится вдвое, поскольку два милиционера - это уже два резистора, и сопротивление у них, соответственно, двойное. Отсюда мораль: при последовательном соединении ментов, то есть, резисторов, их сопротивления складываются.

 

4.2 Параллельное соединение.

Предыдущий раздел Следующий раздел В начало документа В конец документа

При параллельном соединении резисторов, эквивалентное сопротивление меньше сопротивления любого из этих резисторов.

Для пояснения, вспомним вход в метро. Стоят турникеты, идут люди. Людей - много, турникетов - тоже. Поэтому вся куча народа, которая заходит в метро, довольно быстро оказывается на эскалаторе. А представьте, если бы на входе стоял всего один турникет? Тогда бы у него образовалась очередь, длиннее, чем перед КПП на Дворцовой. Значит, один турникет сопротивляется толпе людей больше, чем несколько турникетов, работающих параллельно. Иными словами, общее сопротивление всех турникетов гораздо меньше, чем одного.


Параллельное соединение резисторов

1. Общая формула выглядит так:

Rэ = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / Rn)

2. Если резисторов только два, можно воспользоваться такой формулой:

Rэ = (R1*R2) / (R1+R2)

Только не пытайтесь применять эту формулу, если резисторов больше двух!

3. Если все резисторы одинакового сопротивления, то совсем просто:

Rэ = R1 / n
где n - количество резисторов.

 

4.3 Смешанное соединение резисторов

Предыдущий раздел Следующий раздел В начало документа В конец документа

Выше мы рассматривали случаи, когда все резисторы в схеме включены либо последовательно, либо параллельно. Рассчитать Rэкв при этом сможет и дурак: достаточно подставить нужную формулу. Но как быть, например, в таком случае:

ЗАДАЧКА:

Дана схема:


R1 = 10 Ом, R2 = 9 Ом, R3 = 18 Ом

Здесь без поллитры не разобраться. Но - попробуем =).

Для начала, надо постараться найти в схеме участки с параллельным или последовательным включением. Ищем... Нашли? Точно, R2 и R3 включены параллельно! Значит, мы могём заменить их на один резистор R23, и нарисовать такую схему:

Величину R23 можно рассчитать по общей формуле для параллельных резисторов:

R23 = 1 / (1/R2 + 1/R3) = 1 / (1/9 + 1/18) = 1 / (3/18) = 18 / 3 = 6 Ом

Смотрим на новую схему, и видим... Совершенно верно, два резистора R1 и R23, соединены последовательно. Ну, значит, можно и их заменить на один большой резистор R123, или Rэкв (поскольку это конечный результат). Схему не привожу, потому что она ну очень сложная: две клеммы и резистор. А считаем по формуле для параллельных резисторов:

Rэ = R1 + R23 = 10 + 6 = 16 Ом.

Ответ: 16 Ом

Ура, ура, ура! Вот мы и решили задачку! Такой же алгоритм применяется и к более сложным схемам. Правда, не каждую схему можно упростить таким способом. Существуют такие противные схемы, которые решаются другими методами. Но на практике нам это вряд ли пригодится, так зачем забивать голову?

Назад Вверх Дальше

Назад
Резистор

Вверх
Соединения резисторов

Дальше
Соединения резисторов-2

Главная | Новости | Программа | Теория | Практика | Разработки | Справочник | Литература | Ссылки | Конференция | Гостевая | Обратная связь |

online dating
HotLog
  Rambler's Top100
 
Hosted by uCoz