- Найдите общую силу тока в цепи общее напряжение 110 в сопротивление каждого резистора 200 ом
- Задачи на Закон Ома. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
- Краткая теория для решения Задачи на Закон Ома.
- 6 Комментарии
- Добавить комментарий Отменить ответ
- Конспекты по физике:
- 7 класс
- 8 класс
- 9 класс
- 10-11 классы
- Найти конспект
- О проекте
- Физика. 10 класс
- Сила тока в резисторе
- Определение силы тока на резисторе при разных типах соединения
- Последовательное соединение резисторов
- Параллельное соединение резисторов
- Смешанное соединение резисторов в цепи
- Как рассчитать общее сопротивление общую силу тока и напряжение на каждом из резисторов
- Определение силы тока на резисторе при разных типах соединения
- Смешанное соединение резисторов в цепи
- Формула параллельного соединения резисторов
- Как рассчитать сложные схемы соединения резисторов
- Ток, протекающий в цепи параллельно соединенных резисторах
- Онлайн калькулятор для параллельного соединения резисторов
Найдите общую силу тока в цепи общее напряжение 110 в сопротивление каждого резистора 200 ом
Решение задач на уроках физики в 10-11 классах и при подготовке к ЕГЭ смотрите в следующих конспектах:
Задачи на Закон Ома.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а напряжение на нем 120 В?
Задача № 2. Сопротивление проводника 6 Ом, а сила тока в нем 0,2 А. Определите напряжение на концах проводника.
Задача № 3. Определите сопротивление проводника, если при напряжении 110 В сила тока в нем 2 А.
Задача № 4. По графикам зависимости силы тока от напряжения определите сопротивление каждого проводника.
Задача № 5. Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5 В?
Задача № 6. Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом?
Задача № 7. При напряжении 110 В, подведенном к резистору, сила тока в нем равна 5 А. Какова будет сила тока в резисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?
Задача № 8. Чему равно сопротивление спирали электрической лампы в рабочем состоянии, у которой на цоколе написано 6,3 В, 0,22 А?
Задача № 9. Показание вольтметра, присоединенного к горящей электрической лампе накаливания, равно 120 В, а амперметра, измеряющего силу тока в лампе, 0,5 А. Чему равно сопротивление лампы? Начертите схему включения лампы, вольтметра и амперметра.
Задача № 10. ОГЭ Источник постоянного тока с ЭДС E = 12 В и внутренним сопротивлением г = 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Определить силу тока в цепи I, падение напряжения UR на внешнем участке и падение напряжения Ur на внутреннем участке цепи.
Краткая теория для решения Задачи на Закон Ома.
Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Закон Ома». Выберите дальнейшие действия:
6 Комментарии
а 4 задача верна?=)
Там все примерною.
там должен быть 4,55
Здесь все задачи верны?
Добавить комментарий Отменить ответ
Конспекты по физике:
7 класс
- Физические величины
- Строение вещества
- Механическое движение. Траектория
- Прямолинейное равномерное движение
- Неравномерное движение. Средняя скорость
- ЗАДАЧИ на движение с решением
- Масса тела. Плотность вещества
- ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
- Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
- ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
- Давление тел, жидкостей и газов
- ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
- ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
- Закон Архимеда
- Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
- ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
- Механическая работа, мощность и КПД
- ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
- ЗАДАЧИ на механическую мощность
- Простые механизмы. Блоки
- Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
- ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
- ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
- Механическая энергия. Закон сохранения энергии
- Физика 7: все формулы и определения
8 класс
- Введение в оптику
- Тепловое движение. Броуновское движение
- Диффузия. Взаимодействие молекул
- Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
- Внутренняя энергия
- Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
- Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
- Уравнение теплового баланса
- Испарение. Конденсация
- Кипение. Удельная теплота парообразования
- Влажность воздуха
- Плавление и кристаллизация
- Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
- Электризация тел
- Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
- Закон сохранения электрического заряда
- Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
- Постоянный электрический ток
- Сила тока. Напряжение
- Электрическое сопротивление
- Закон Ома. Соединение проводников
- Работа и мощность электрического тока
- Закон Джоуля-Ленца и его применение
- Электромагнитные явления
- Колебательные и волновые явления
- Физика 8: все формулы и определения
- ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
- ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
- ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
- ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
- ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
- ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
- ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
- ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
- ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
- ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
- ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
- ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
- Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
- Магнитное поле постоянного магнита
- Действие магнитного поля на проводник с током
- Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
- Явления распространения света
- Дисперсия света. Линза
- Оптические приборы
- Электромагнитные колебания и волны
9 класс
- Введение в квантовую физику
- Формула времени. Решение задач
- ЗАДАЧИ на Прямолинейное равномерное движение
- ЗАДАЧИ на Прямолинейное равноускоренное движение
- ЗАДАЧИ на Свободное падение с решениями
- ЗАДАЧИ на Законы Ньютона с решениями
- ЗАДАЧИ закон всемирного тяготения
- ЗАДАЧИ на Движение тела по окружности
- ЗАДАЧИ на искусственные спутники Земли
- ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса
- ЗАДАЧИ на Механические колебания
- ЗАДАЧИ на Механические волны
- ЗАДАЧИ на Состав атома и ядерные реакции
- ЗАДАЧИ на Электромагнитные волны
- Физика 9 класс. Все формулы и определения
- Относительность движения
- Равномерное прямолинейное движение
- Прямолинейное равноускоренное движение
- Свободное падение
- Скорость равномерного движения тела по окружности
- Масса. Плотность вещества
- Сила – векторная физическая величина
- Первый закон Ньютона
- Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона
- Трение покоя и трение скольжения
- Деформация тела
- Всемирное тяготение. Сила тяжести
- Импульс тела. Закон сохранения импульса
- Механическая работа. Механическая мощность
- Кинетическая и потенциальная энергия
- Механическая энергия
- Золотое правило механики
- Давление твёрдого тела. Давление газа
- Закон Паскаля. Гидравлический пресс
- Закон Архимеда. Условие плавания тел
- Механические колебания и волны. Звук
- МКТ. Агрегатные состояния вещества
- Радиоактивность. Излучения. Распад
- Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
- Состав атомного ядра. Изотопы
- Ядерные реакции. Ядерный реактор
10-11 классы
- Молекулярно-кинетическая теория
- Кинематика. Теория и формулы + Шпаргалка
- Динамика. Теория и формулы + Шпаргалка
- Законы сохранения. Работа и мощность. Теория, Формулы, Шпаргалка
- Статика и гидростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
- Термодинамика. Теория, формулы, схемы
- Электростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
- Постоянный ток. Теория, формулы, схемы
- Магнитное поле. Теория, формулы, схемы
- Электромагнитная индукция
- Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями
- Колебания и волны. Задачи ЕГЭ с решениями
- Физика 10 класс. Все формулы и темы
- Физика 11 класс. Все формулы и определения
- Световые кванты
- ЕГЭ Квантовая физика. Задачи с решениями
- Излучения и спектры
- Атомная физика (физика атома)
- ЕГЭ Закон Кулона. ЗАДАЧИ с решениями
- Электрическое поле. ЗАДАЧИ с решениями
- Потенциал. Разность потенциалов. ЗАДАЧИ с решениями
- Закон Ома. Соединение проводников. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
- Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
Найти конспект
О проекте
Сайт «УчительPRO» — некоммерческий школьный проект учеников, их родителей и учителей. Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie и других пользовательских данных в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.
Возрастная категория: 12+
(с) 2021 Учитель.PRO — Копирование информации с сайта только при указании активной ссылки на сайт!
Источник
Физика. 10 класс
Соединение проводников
Какое соединение проводников изображено на рисунке? Выберите один вариант ответа.
Смешанное соединение проводников
Параллельное соединение проводников
Последовательное соединение проводников
Последовательное соединение проводников
Заполните пропуски в тексте.
При последовательном соединении электрическая цепь разветвлений. Все проводники включают в цепь друг за другом.
Формулы физических величин
Установите соответствие между физической величиной и формулой, её характеризующей.
Напряжение на участке цепи
Общее сопротивление цепи при последовательном соединении двух проводников
Электрическое сопротивление
Заполните пропуск в тексте, выбрав правильный вариант ответа из выпадающего меню.
По вольфрамовой проволоке длиной 4 м протекает электрический ток силой 0,05 А. Напряжение, приложенное к проводнику, равно 5 В. Площадь поперечного сечения проводника по этим данным равна $мм^2$.
Сопротивления проволок
Заполните пропуск в тексте, выбрав правильный вариант ответа из выпадающего меню.
Найдите отношение сопротивлений двух железных проволок одинаковой массы. Диаметр первой проволоки в 2 раза больше второй. Сопротивление более тонкой проволоки , чем сопротивление другой проволоки.
Электрический ток
Выделите мышкой 4 слова, которые относятся к теме урока.
1. Физическая величина, равная отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения t.
2. Физическая величина, вычисляемая по формуле: . = IR.
3. Единица измерения напряжения.
4. Прибор для измерения сопротивления.
Сила тока, напряжение и сопротивление
Соедините попарно пятиугольники с овалами так, чтобы каждая пара была ответом на вопросы в следующей задаче.
Дан участок цепи (см. рисунок). Найти общее сопротивление этого участка цепи, общую силу тока в цепи и напряжение на резисторе сопротивлением $R_4$. $R_1$ = 20 Ом, $R_2$ = 30 Ом, $R_3$ = 50 Ом, $R_4$ = 15 Ом, $R_5$ = 10 Ом, $U_
Электрический ток
Ответьте на вопросы, чтобы решить кроссворд.
Электрическая цепь
Соедините попарно прямоугольники с овалами так, чтобы каждая пара была ответом на вопросы задачи.
Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам внешнего резистора. Как изменятся общее сопротивление цепи и сила тока в ней, если параллельно резистору подключить ещё один такой же резистор?
Смешанное соединение проводников
Ответьте на вопросы, чтобы решить кроссворд.
Участок цепи (см. рисунок) состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 2 Ом. К этим двум резисторам параллельно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 4 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Вычислите:
Смешанное соединение проводников
Ответьте на вопросы, чтобы решить кроссворд.
Участок цепи состоит из двух параллельно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 2 Ом. К этим двум резисторам последовательно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 1 Ом. Всю цепь подключают к источнику тока, сила тока в цепи 0,5 А. Вычислите:
Электрическое сопротивление
Заполните пропуски в тексте. Ответ дайте целым числом.
На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 5 Ом. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно Ом.
Электрическое сопротивление
На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 10 Ом. Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К?
Источник
Сила тока в резисторе
В упрощенном понимании электрическая цепь представляет собой совокупность элементов, реализующих определенные задачи при взаимодействии с электрическим током. При этом каждая из деталей выполняет свои функции при строго определенных параметрах. Они могут значительно отличаться от входящих значений. Одним из самых распространенных элементов электрической схемы является резистор.
Резистор выступает своеобразным ограничителем силы тока. По своей сути этот элемент является дополнительным сопротивлением, которое измеряется в омах. Собственно, зная это значение можно определить силу тока в резисторе, а также напряжение в цепи после него.
Определение силы тока на резисторе при разных типах соединения
Самым простым способом определить силу тока в резисторе можно воспользовавшись мультиметром. Измерение проводятся в разрыве цепи после резистора. На тестере выставляется максимальный диапазон величин, а щупы прибора подсоединяются к месту разъединения проводника. На дисплее мультиметра будут отображены результаты измерения силы тока в резисторе.
Но данный вариант не всегда возможен. Под рукой может не оказаться тестера или технически невозможно разорвать цепь чтобы измерить силу тока на резисторе. В такой ситуации на помощь придет известный из школьной физики закон Ома, который выглядит следующим образом:
I = U/R, где у нас I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
В системе СИ эти величины измеряются в амперах (А), вольтах (В), омах (Ом) соответственно.
Подставляя необходимые значения в формулу можно определить сопротивление, напряжение и силу тока на резисторе или любом участке, или элементе электрической цепи.
Последовательное соединение резисторов
Рассмотрим электрическую цепь, в которой три резистора расположены последовательно, т.е. друг за другом. Общее их сопротивление (R) будет рано сумме сопротивлений отдельного резистора (r).
R=r1+r2+r3
Для наглядности примера, в качестве резисторов рассмотрим обычные 40 Вт лампы накаливании. В данном случае вольфрамовая нить обладает своим сопротивлением и ее вполне можно считать резистором. Также введем понятие мощности нагрузки или резистора (P), которая измеряется в ватах (Вт).
Она имеет прямолинейную зависимость от силы тока и напряжения и вычисляется по формуле: P=I х U. С помощью несложных вычислений мы можем найти силу тока на резисторе, в качестве которого выступает лампочка.
Сила тока (I) = Мощность лампы (Р) / Напряжение (U) = 40 Вт / 220 В = 0,1818 А.
Для последовательного соединения элементов в электрической цепи справедливо правило, что силы тока протекающие через все проводники одинакова. Таким образом сила тока в резисторе r2 или r3 также будет 0,1818 А. Но в нашем варианте с лампочками будет отмечена одна особенность – яркость свечения уменьшится. Это происходит из-за того, что резистор выступает в качестве делителя напряжения. Этот нюанс часто используют для продления срока службы не ответственных устройств. Например, впаяв сопротивление перед лампочкой можно продлить срок ее службы, но при этом придется смерится с недостатком освещенности.
Параллельное соединение резисторов
При параллельном расположении резисторов в сети, они имеют общую точку контакта на входе и на выходе. В этом случае общее напряжение будет соответствовать значению напряжения на каждом отрезке, а вот ток будет суммироваться (I об= I1 + I2 +I3). Это соотношение имеет большое значение для практического применения и получило название – закон разветвленной цепи.
Несмотря на то, что общий ток в цепочке резисторов, соединенных параллельно на выходе равен сумме токов в самостоятельной ветке, для конкретного участка он может отличаться. Это обусловлено тем же законом Ома, при условии разности сопротивлений. Чтобы узнать силу тока на каждом резисторе в соответствующей ветке, необходимо знать их сопротивление. При параллельном соединении, напряжение на обособленном участке, является постоянной величиной. Соответственно сила тока отельного резистора легко вычисляется по закону Ома для участка цепи.
Смешанное соединение резисторов в цепи
В чистом виде параллельные и последовательные цепи в электротехнике встречаются крайне редко. Как правило, присутствует их совместная комбинация. Для того чтобы найти силу тока в каждом резисторе при смешанном соединении, необходимо цепь разбить на участки. Таким образом при расположении элементов друг после друга, т.н. «каскадом», применяются правила и формулы для последовательного соединения.
Результаты измерения силы тока в резисторе. Различные типы резисторов.
Необходимо отметить, что для упрощения расчетов параллельно расположенные резисторы можно группировать. При вычислении силы тока на определенном участке, они принимаются за самостоятельный элемент. Соответственно в этом случае формулы используются как для расчета параметров при параллельном соединении.
Источник
Как рассчитать общее сопротивление общую силу тока и напряжение на каждом из резисторов
Определение силы тока на резисторе при разных типах соединения
Самым простым способом определить силу тока в резисторе можно воспользовавшись мультиметром. Измерение проводятся в разрыве цепи после резистора. На тестере выставляется максимальный диапазон величин, а щупы прибора подсоединяются к месту разъединения проводника. На дисплее мультиметра будут отображены результаты измерения силы тока в резисторе.
I = U/R, где у нас I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
В системе СИ эти величины измеряются в амперах (А), вольтах (В), омах (Ом) соответственно.
Подставляя необходимые значения в формулу можно определить сопротивление, напряжение и силу тока на резисторе или любом участке, или элементе электрической цепи.
Смешанное соединение резисторов в цепи
Иные способы соединения понятны из показанных на картинке примеров. Без специальных вычислений понятно, что параллельное включение резисторов создает несколько путей прохождения тока. Следовательно, в отдельных цепях его сила будет меньше, по сравнению с контрольными точками на входе и выходе. Вместе с тем напряжение в отмеченных местах остается неизменным.
Последовательное соединение резисторов увеличивает общее электрическое сопротивление. Ток в этой цепи (по базовым принципам) не будет изменяться. Однако на каждом пассивном элементе можно будет обнаружить измерительным прибором соответствующее падение напряжения.
Вне зависимости от сложности схемы, на входе и выходе по первому закону Кирхгофа токи будут одинаковыми.
Рассмотрим электрическую цепь, в которой три резистора расположены последовательно, т.е. друг за другом. Общее их сопротивление (R) будет рано сумме сопротивлений отдельного резистора (r).
Для наглядности примера, в качестве резисторов рассмотрим обычные 40 Вт лампы накаливании. В данном случае вольфрамовая нить обладает своим сопротивлением и ее вполне можно считать резистором. Также введем понятие мощности нагрузки или резистора (P), которая измеряется в ватах (Вт).
Она имеет прямолинейную зависимость от силы тока и напряжения и вычисляется по формуле: P=IхU. С помощью несложных вычислений мы можем найти силу тока на резисторе, в качестве которого выступает лампочка.
Сила тока (I) = Мощность лампы (Р) / Напряжение (U) = 40 Вт / 220 В = 0,1818 А.
Для последовательного соединения элементов в электрической цепи справедливо правило, что силы тока протекающие через все проводники одинакова. Таким образом сила тока в резисторе r2 или r3 также будет 0,1818 А. Но в нашем варианте с лампочками будет отмечена одна особенность – яркость свечения уменьшится.
Это происходит из-за того, что резистор выступает в качестве делителя напряжения. Этот нюанс часто используют для продления срока службы не ответственных устройств. Например, впаяв сопротивление перед лампочкой можно продлить срок ее службы, но при этом придется смерится с недостатком освещенности.
В чистом виде параллельные и последовательные цепи в электротехнике встречаются крайне редко. Как правило, присутствует их совместная комбинация. Для того чтобы найти силу тока в каждом резисторе при смешанном соединении, необходимо цепь разбить на участки. Таким образом при расположении элементов друг после друга, т.н. «каскадом», применяются правила и формулы для последовательного соединения.
Результаты измерения силы тока в резисторе. Различные типы резисторов.
Необходимо отметить, что для упрощения расчетов параллельно расположенные резисторы можно группировать. При вычислении силы тока на определенном участке, они принимаются за самостоятельный элемент. Соответственно в этом случае формулы используются как для расчета параметров при параллельном соединении.
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.
Для решения задачи на последовательное и параллельное соединение резисторов необходимо правильно оценить цепи элементов. 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. 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.
При параллельном соединении приемников, все они находятся под одним и тем же напряжением, и режим работы каждого из них не зависит от остальных. Это означает, что ток, проходящий по какому-либо из приемников, не будет оказывать существенного влияния на другие приемники. При всяком выключении или выходе из строя любого приемника остальные приемники остаются включенными.
Поэтому параллельное соединение имеет существенные преимущества перед последовательным, вследствие чего оно получило наиболее широкое распространение. В частности, электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы при определенном (номинальном) напряжении, всегда включают параллельно. На электровозах постоянного тока и некоторых тепловозах тяговые двигатели в процессе регулирования скорости движения нужно включать под различные напряжения, поэтому они в процессе разгона переключаются с последовательного соединения на параллельное.
Возможно, вам будет проще, если знать, что соединив два одинаковых резистора параллельно, получим результат в два раза меньше. Например, соединив параллельно два резистора по 100 Ом получим составное сопротивление 50 Ом. Проверим? Считаем: 100*100 / (100 100) = 10000 / 200 = 50 Ом.
Давайте сначала рассчитаем параллельное соединение двух резисторов разного номинала и посмотрим что получится.
- Соединили параллельно 150 Ом и 100 Ом. Считаем результирующее: 150*100 / (150 100) = 15000/250 = 60 Ом.
- Если соединить 150 Ом и 50 Ом, получим: 150*50 / (150 50) = 7500 / 200 = 37,5 Ом.
Как видим, в обоих случаях результат оказывается меньше чем самый низкий номинал соединенных деталей. Этим и пользуются, если в наличии нет сопротивления небольшого номинала. Проблема только в том, что подбирать сложновато: надо каждый раз считать используя калькулятор.
Формула параллельного соединения резисторов
Как рассчитать сложные схемы соединения резисторов
Если соединять большее количество элементов, надо в рассмотренные формулы добавить необходимое количество слагаемых.
- источник постоянного тока 12V;
- сопротивление параллельных резисторов, Ом: 10, 40, 60, 80.
- основная формула: 1/Rэкв = 1/R1 1/R2 1/R3 1/R4;
- подставив исходные данные, вычисляют проводимость: G = 1/Rэкв =1/10 1/40 1/60 1/80 = 0,1 0,025 0,0166 0,0125 = 0,1541;
- эквивалентное сопротивление: Rэкв = 1/0,1541 ≈ 6,5 Ом;
- ток в цепи: Iобщ = Uип/ Rэкв = 12/ 6,5 ≈ 1,85 А.
По аналогичной технологии делают расчеты более сложных цепей. На рисунке обозначены номиналы сопротивлений. В обоих случаях применяется одинаковый источник питания с Uип = 12V.
Расчет 1 (последовательное и параллельное соединение):
- для каждого параллельного участка можно использовать формулу: Rобщ = 1/ (1/R1 1/R2) = R1*R2/R1 R2;
- эквивалентное сопротивление первой части: Rэкв1 = (2*4)/ (2 4) = 1,3 Ом;
- второй: Rэкв2 = (15*5)/ (15 5) = 3,75 Ом;
- общее: Rэкв = 1,3 10 3,75 = 15,05 Ом;
- Iобщ = Uип/ Rэкв = 12/ 15,05 ≈ 0,8 А.
Расчет 2 (сложное параллельное соединение):
- в этом варианте сначала вычисляют проводимость части (R3, R4, R5) по формуле: G345 = 1/5 1/10 1/ 20 =7/20 = 0,35 сим;
- Rэкв (345) = 1/0,35 ≈ 2,857 Ом;
- суммарное значение для цепи: R1 R2 = 20 Ом;
- по аналогии с предыдущим способом определяют: G12345 = 0,4 сим и Rэкв(12345) = (20*2,857)/ 20 2,857) ≈ 2,5 Ом;
- после добавления последнего элемента (R6=7,5 Ом) получают итоговый результат: Rэкв = 2,5 7,5 = 10 Ом;
- делением определяют силу тока в нагрузке, подключенной к источнику тока 12 V: I = 12/10 = 1,2 А.
В последнем примере применен дополнительный компонент цепи (R6). Соответственно, для этой схемы не будет выполняться рассмотренная выше пропорция равенства напряжений (источника и на подключенной нагрузке).
Uав = I * Rэкв(12345) = 1,2*2,5 = 12-9 =3V.
Вторая часть формулы демонстрирует проверку вычитанием напряжений (Uип – U6).
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).
Расчет более сложных соединений резисторов можно выполнить используя законы Кирхгофа.
Ток, протекающий в цепи параллельно соединенных резисторах
В ходе рассмотрения соответствующих участков разветвленных схем необходимо помнить о равенстве токов на входе и выходе из каждого узла, а также до и после группы из параллельных резисторов. Это правило поможет проверить правильность расчетов. Если отмеченное соответствие не соблюдено, устраняют ошибку вычислений.
С применением рассмотренных выше исходных данных для двух сложных схем можно сделать расчет для каждой отдельной ветки.
- общий ток в цепи составляет 0,8 А;
- распределение напряжений на отдельных участках несложно определить по рассчитанным эквивалентным сопротивлениям: U12 = I * Rэкв1 = 0,8 * (2*4)/ (2 4) = 0,8 * 1,3 = 1,04 V;
- по стандартному алгоритму вычисляют значения токов: I1 = U12/R1 = 0,52 А, I2 = U12/R2 = 0,26 А;
- суммированием проверяют корректность вычислений: I = I1 I2 = 0,52 0,26 ≈ 0,8 А.
Пример 2 (смешанный способ соединения резисторов):
- ток в этом варианте – 1,2 А;
- напряжение на участке с группой параллельных резисторов составляет Uав = I * Rэкв(12345) = 1,2*2,5 =3V;
- по аналогии с предыдущим примером несложно вычислить ток в каждой отдельной ветке: I12 = Uав/(R1 R2) = 3/ (15 5) = 0,15 А;
- I3 = Uав/ R3 = 3/ 5 = 0,6 А;
- I4 = Uав/ R4 = 3/ 10 = 0,3 А;
- I5 = Uав/ R5 = 3/20 = 0,15 А;
- по правилу равенства токов на входе и выходе из узла проверяют правильность сделанных расчетов: I = I12 I3 I4 I5 = 0,15 0,6 0,3 0,15 = 1,2 А.
P = I2 *R = U2/ R.
К сведению. Конструкция каждого элемента рассчитана на определенный рабочий температурный диапазон. Превышение порога способно разрушить деталь, место пайки, соседние компоненты. Следует не забывать об одновременном существенном изменении сопротивления, которое способно нарушить функциональное состояние электрической схемы.
Для расчета выбирают подходящую формулу с учетом известных исходных параметров (данные из примера 2 в предыдущем разделе):
- ток – 1,2 А;
- на сопротивлении R6=7,5 Ом мощность рассеивания составит: P6 = I2 *R = 1,44 * 7,5 = 10,8 Вт;
- найти такой резистор сложно, так как в стандартном ряду предлагаются номиналы от 0,05 до 5Вт;
- в другой цепи (R5=20 Ом) расчетный ток составит 0,15 А, поэтому P5= 0,0225 * 20 = 0,45 Вт;
- в этом случае можно выбрать изделие с подходящей мощностью рассеивания в стандартной номенклатуре 0,5 Вт (специалисты рекомендуют делать 1,52 кратный запас, поэтому лучше использовать резистор на 1 Вт).
Стандартные обозначения на электрических схемах и типовые номиналы по мощности
К сведению. При выборе резисторов следует учитывать класс изделия по точности электрического сопротивления. В серийных деталях допустимы отклонения 5-20%.
Выбирают подходящий вариант (комбинацию) с учетом имеющихся исходных данных. Следует помнить о едином напряжении на входе и выходе и разных токах в отдельных ветках. Технология вычислений рассмотрена в предыдущих разделах.
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 (по определению закона Ома).
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» .
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
I = 0,545 мА 0,255 мА = 0,8 мА
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.
Онлайн калькулятор для параллельного соединения резисторов
Рассчитать вручную последовательное соединение резисторов нетрудно. Но для параллельных и комбинированных схем удобнее использовать калькулятор. Соответствующие сервисные услуги бесплатно предлагают справочные и тематические сайты.
Специализированное современное программное обеспечение обеспечивает автоматизированное вычисление рабочих параметров сложных схем. Пользователь может:
- переставлять проводники;
- устанавливать в нужном месте светодиоды, конденсаторы, другие компоненты;
- изменять входной сигнал.
Приложение «симулятор» электрических цепей для мобильных устройств на ОС Андроид
Представленная в публикации информация пригодится для самостоятельных расчетов и проверок. Она поможет выбрать в магазине резистор и восстановить работоспособность электротехнического устройства.
Источник