Rezistory jsou hlavní prvky elektrických obvodů, které jsou navrženy tak, aby omezovaly proud a vytvářely určitou úroveň napětí. V elektrotechnice je často nutné čelit výzvě spojit několik rezistorů mezi sebou a vypočítat napětí na tomto spojení. To je zvláště důležité pro pochopení fungování složitých elektrických obvodů a optimalizaci jejich výkonu.
Existuje několik hlavních typů spojení rezistorů: sériové a paralelní. V sériovém spojení se odpory spojují jeden po druhém a vytvářejí obvod. V paralelním spojení jsou rezistory spojeny tak, že tvoří jednotlivé větve paralelního obvodu.
Výpočet napětí na spojení rezistorů vyžaduje znalost základních Kirchhoffových zákonů, zejména Ohmova zákona a kirchhoffova zákona o proudech. Po určení celkového odporu obvodu lze použít vzorec vázající odpor, proud a napětí k výpočtu požadovaného napětí.
Znalost metod připojení rezistorů a výpočtu napětí na nich umožňuje elektrotechnice navrhovat a analyzovat složité elektrické obvody. Kromě toho je tato dovednost nezbytná pro práci s různými zařízeními a systémy, jako jsou rádia, televizory, počítače a další elektronické spotřebiče.
Příklady spojení rezistorů
Existuje několik hlavních typů sloučenin rezistorů:
- Sériové zapojení
- Paralelní zapojení
Sériové zapojení
V sériovém připojení rezistorů se kladný kolík jednoho rezistoru připojuje k zápornému kolíku dalšího rezistoru a tak dále. Proud přes každý odpor v sériovém připojení je stejný.
Výpočet celkového odporu pro sériové připojení rezistorů se provádí podle vzorce:
R_> = R_1 + R_2 + \ldots + R_n
Paralelní zapojení
V paralelním spojení rezistorů jsou kladné vodiče všech odporů spojeny dohromady a záporné vodiče jsou také spojeny dohromady. Napětí přes každý odpor v paralelním připojení je stejné.
Výpočet celkového odporu pro paralelní spojení rezistorů se provádí podle vzorce:
Příklad
Pro ilustraci příkladů spojení rezistorů zvažte dva případy: sériové spojení dvou odporů a paralelní spojení tří odporů.
| Příklad | Schéma | Celkový odpor |
|---|---|---|
| Příklad 1 | R_> = R_1 + R_2 | |
| Příklad 2 | \frac |
V příkladu 1, pro výpočet celkového odporu je nutné sčítat hodnoty odporu dvou odporů.
V příkladu 2, pro výpočet celkového odporu je nutné použít vzorec, ve kterém jsou odporové odpory vloženy do jmenovatele se zpětným znaménkem a složeny.
Díky znalosti principů sekvenčního a paralelního spojení rezistorů a pomocí příslušných vzorců můžeme vypočítat celkový odpor pro různé kombinace odporů.
Řadové spojení odporů: příklady, výpočet, vlastnosti
Vezměme si příklad řadového spojení dvou rezistorů. Označíme jejich odpor jako R1 a R2. Odpor rezistorů se sčítá algebraicky, to znamená, že jejich součet je R1 + R2. Proud protékající každým odporem bude stejný a stejný jako proud obvodu i.
Napětí na každém rezistoru lze vypočítat pomocí Ohmova zákona: U = I * R, kde U je napětí, I je proud a R je odpor. Napětí na prvním rezistoru U1 bude se rovnat I * R1 a na druhém rezistoru U2 rovná se I * R2.
Vlastnosti řadového spojení rezistorů:
- Celkový odpor řadového spoje se rovná součtu odporu všech odporů v obvodu.
- Proud protékající každým odporem je stejný.
- Napětí na každém rezistoru závisí na jeho odporu a na celkovém proudu, který obvodem protéká.
Řadové spojení odporů je široce používáno v elektronice a elektrotechnice. Umožňuje získat větší odpor než jednotlivé rezistory a také ovládat a distribuovat napětí v obvodu.