Jak vypočítat napětí při smíšeném připojení odporů: techniky a příklady

Rezistory jsou prvky elektrických obvodů určené k odporu proudu. Jsou široce používány v různých zařízeních a obvodech a pochopení toho, jak vypočítat napětí při smíšeném spojení rezistorů, je zásadní otázkou v elektrotechnice.

Existují různé typy sloučenin rezistorů, jako je sériová, paralelní a smíšená sloučenina. Ve smíšené sloučenině se rezistory spojují jak sériově, tak paralelně, což komplikuje výpočty. S určitými technikami a vzorci je však možné vypočítat napětí ve smíšené sloučenině odporů.

Jednou z hlavních technik výpočtu napětí při smíšeném připojení rezistorů je použití kirchhoffova vzorce pro proud a Ohmův zákon. Kirchhoffův vzorec se používá k výpočtu celkového odporu smíšené sloučeniny rezistorů a Ohmův zákon k určení napětí na každém rezistoru ve spojení.

Příklad: Řekněme, že máme dva rezistory s hodnotami odporu 10 ohmů a 20 ohmů připojené paralelně. Chceme vypočítat napětí na každém z odporů.

Smíšené spojení rezistorů: základní principy

Hlavní principy smíšené sloučeniny rezistorů jsou:

1. Sériové připojení odporů. V tomto případě se odpor rezistorů sčítá, to znamená, že celkový odpor se rovná součtu odporu všech odporů v obvodu.
2. Paralelní spojení odporů. V tomto případě se celkový odpor rovná zpětnému součtu inverzí odporu všech odporů v obvodu.

Pro výpočet napětí ve smíšené sloučenině rezistorů lze použít Ohmův zákon. Podle tohoto zákona se napětí rovná součinu odporu na elektrický proud.

Řekněme, že smíšená sloučenina má tři rezistory s odpory 4 ohmů, 6 ohmů a 8 ohmů. Jsou připojeny ke zdroji napětí 2A. pro výpočet napětí na každém rezistoru je nutné použít vzorec V = I * R, kde v-napětí, i - proud, R-odpor.

1. Napětí na prvním rezistoru: V1 = 2 * 4 = 8 v

2. Napětí na druhém rezistoru: V2 = 2 * 6 = 12 V

3. Napětí na třetím rezistoru: V3 = 2 * 8 = 16 V

Napětí na každém rezistoru ve smíšené sloučenině by tedy bylo 8 V, 12 V A 16 V.

Sériové spojení rezistorů: vzorce a metody výpočtu

Pro výpočet napětí v sériovém připojení rezistorů lze použít následující vzorec:

V_s - celkové napětí v sériovém připojení,

V₁, V₂, V₃, . , V_n - napětí na každém z odporů.

Pro výpočet napětí na každém z odporů v sériovém připojení lze použít vzorec:

V_n - napětí na rezistoru číslo n,

I - proud v obvodu,

R_n - odpor rezistoru číslo n.

Příkladem sériového připojení je obvod složený ze tří odporů s odpory 10 ohmů, 20 ohmů a 30 ohmů. Předpokládejme, že proud v obvodu je 2 a. výpočet napětí na každém rezistoru bude následující:

1. Napětí na prvním rezistoru: V₁ = I * R₁ = 2 A * 10 Ohmů = 20 V
2. Napětí na druhém rezistoru: V₂ = I * R₂ = 2 A * 20 Ohmů = 40 V
3. Napětí na třetím rezistoru: V₃ = I * R₃ = 2 A * 30 Ohmů = 60 V

Takže celkové napětí v sériovém spojení rezistorů, které se skládá z odporů 10 ohmů, 20 ohmů a 30 ohmů a proudu 2A, který jím protéká, bude stejné V_s = V₁ + V₂ + V₃ = 20 V + 40 V + 60 V = 120 V.

Paralelní spojení odporů: způsoby výpočtu

Elektrický obvod často používá paralelní spojení odporů, když je třeba získat určitou hodnotu celkového odporu nebo rozdělit proud mezi více odporů. Při paralelním připojení jsou odpory připojeny tak, že jejich počáteční a koncové piny jsou vzájemně propojeny.

Existuje několik způsobů, jak vypočítat celkový odpor v paralelním spojení odporů:

Ohmův zákon pro paralelní spojení:

Celkový odpor paralelního spojení rezistorů lze vypočítat pomocí vzorce:

1 / Robšč = 1/R1 + 1/R2 + 1 / R3 + . + 1 / Rp

kde Robšč-všeobecný odpor, a R1, R2, R3,. RP odpor všech rezistorů v paralelním spojení.

Vzorec pro paralelní spojení dvou odporů:

Pokud potřebujete vypočítat celkový odpor pouze pro dva rezistory, můžete použít vzorec:

Robšč = (R1 * R2) / (R1 + R2)

kde Robsh je společný odpor a R1 a R2 jsou dva rezistory v paralelním spojení.

Ekvivalentní odpor pro více než dva rezistory:

Pokud je v paralelním spojení více než dva rezistory, lze k výpočtu celkového odporu použít metodu po sobě jdoucích zkratek:

1. Vypočítejte celkový odpor pro první dva rezistory pomocí vzorce P1