V případě sériového zapojení protéká proud pouze jedním vodičem. Paralelní zapojení rezistorů zahrnuje distribuci elektrického proudu mezi několik vodičů. Když do elektrického obvodu přidáte další odpor, proud bude částečně protékat různými odpory.
Schémata sériového a paralelního zapojení
Pokud vezmeme v úvahu zapojení na příkladu reproduktoru, pak při sériovém zapojení s výkonovým zesilovačem je připojen pouze jeden reproduktor, protože tok proudu se provádí pouze jedním vodičem. Připojení druhého reproduktoru lze provést různými způsoby.
Při sériovém zapojení bude oběma zařízeními protékat stejný proud. V tomto případě je celkový odpor zařízení součtem jednotlivých odporů.
Při paralelním zapojení poteče proud dvěma směry. Zde se celková hodnota odporu na rozdíl od sériového zapojení naopak sníží. To znamená, že když jsou dva odpory zapojeny paralelně, jejich celková hodnota bude polovina každého z nich.
Pokud je sériové a paralelní připojení rezistorů zvažováno z hlediska rádiové elektroniky, je nutné jasně pochopit, co je tento prvek a jaká je jeho role v elektronických obvodech. Tato část je nedílnou součástí mnoha zařízení díky své vlastnosti odolnosti vůči elektrickému proudu. Rezistory mohou být dvou typů – konstantní a proměnné, to znamená ladění. Při vytváření určitých elektrických obvodů je vyžadován rezistor stanovené hodnoty, který nemusí být v tuto chvíli k dispozici. Proto je nutné používat prvky s jinými jmenovitými hodnotami, z nichž vzorec pro každý potvrzuje jejich fyzikální vlastnosti.
Sériové připojení je považováno za nejjednodušší. Používá se, když je potřeba zvýšit celkový odpor elektrického obvodu. V tomto případě se všechny odpory rezistorů jednoduše sečtou a dají celkový součet. Paralelním zapojením naopak můžete snížit výsledný odpor nebo zvýšit výkon díky několika připojeným odporům.
Rozdíl mezi paralelním a sériovým připojením
Sériové a paralelní zapojení rezistorů se liší v hodnotách napětí. V každé části rovnoběžných vrstevnic bude tento indikátor stejný. Při stejném napětí však bude síla proudu v obvodech jiná. Navíc se odpor rezistorů v paralelním zapojení bude výrazně lišit od stejné hodnoty v sériovém zapojení.
Při použití sekvenčního obvodu jsou pozorovány opačné jevy. Proud v každém odporu bude stejný, ale napětí v každé sekci bude jiné. Je to dáno tím, že při toku proudu každý rezistor částečně odebírá přivedené napětí. Vlivem různých odporů rezistorů může při sériovém zapojení klesnout napětí v obvodu. Za účelem potvrzení tohoto jevu se provede výpočet odporu. Všechny poklesy napětí se sčítají k celkovému napětí, které bylo použito. K provádění výpočtů se používají vzorce, které lze použít k získání co nejpřesnějších výsledků.
Paralelní zapojení rezistorů pod stejným napětím tedy neovlivňuje provozní režim každého z nich. To znamená, že jsou na sobě zcela nezávislé a proud procházející jedním přijímačem nemůže výrazně ovlivnit ostatní přijímače.
Vzorec pro výpočet paralelního zapojení rezistorů
Proud při paralelním zapojení rezistorů má své vlastní charakteristiky. Jakmile je u prvního spojovacího uzlu, je rozdělen na tolik částí, kolik je paralelně zapojených odporů. To znamená, že proud I1 bude protékat odporem R1 a proud I2 bude protékat odporem R2. Když narazí na druhý uzel, jsou opět spojeny do jednoho společného proudu: I = I1 + I2.
Pokud některý rezistor selže, zbytek bude fungovat normálně. To je hlavní výhoda paralelního připojení. To platí zejména pro motory a elektrické lampy pracující při určitém jmenovitém napětí.
Rezistor – umělá „překážka“ proudu. Odpor ve své nejčistší podobě. Rezistor omezuje proud a přeměňuje část elektřiny na teplo. Dnes je nemožné vyrobit jediné, do jisté míry funkční elektronické zařízení bez rezistorů. Používají se všude: od počítačů po bezpečnostní systémy.
Hodnota rezistoru – jeho hlavní charakteristika. Základní jednotkou elektrického odporu je Ohm. V praxi se také používají derivační jednotky – kiloohm (kOhm), megaohm (MOhm), gigaohm (GOhm), které se základní jednotkou souvisí následujícími vztahy:
1 kOhm = 1000 ohmů,
1 MOhm = 1000 kOhm,
1 GOhm = 1000 MOhm
Šikmé čáry označují výkon odporu až 1 W. Svislé čáry a znaky V и X (římské číslice), označují výkon odporu několik wattů v souladu s hodnotou římské číslice.
K připojení rezistorů v obvodech se používají tři různé způsoby připojení: paralelní, sériové a smíšené. Každá metoda má individuální vlastnosti, což umožňuje použití těchto prvků pro různé účely.
Sériové zapojení rezistorů
Sériové připojení se používají rezistory zvyšující se odpor. Tito. když jsou odpory zapojeny do série, je celkový odpor roven součtu odporů každého rezistoru. Například pokud rezistory R1 и R2 zapojené do série se jejich celkový odpor vypočítá podle vzorce:
To platí také pro větší počet rezistorů zapojených do série:
Řetězec sériově zapojených rezistorů bude mít vždy větší odpor než kterýkoli rezistor v tomto řetězci.
Když jsou odpory zapojeny do série, změna odporu kteréhokoli odporu z tohoto obvodu znamená jak změnu odporu celého obvodu, tak změnu proudu v tomto obvodu.
Napájení v sériovém zapojení
Když jsou odpory zapojeny do série, elektrický proud prochází postupně každým odporem. Aktuální hodnota v libovolném bodě obvodu bude stejná. Tato skutečnost je určena pomocí Ohmova zákona. Pokud sečtete všechny odpory zobrazené v diagramu, dostanete následující výsledek:
R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 Ohm
Vzhledem k tomu, že napětí v obvodu je rovno 100 BPodle Ohmův zákon aktuální síla bude
I = U/R = 100 V/390 Ohm = 0,256 A
Na základě získaných údajů můžete vypočítat výkon rezistorů v sériovém zapojení pomocí následujícího vzorce:
P = I 2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 W
Stejným způsobem můžete vypočítat výkon každého jednotlivého odporu:
P1 = já 2 x R1 = 0,256 2 x 200 = 13,11 W;
P2 = já 2 x R2 = 0,256 2 x 100 = 6,55 W;
P3 = já 2 x R3 = 0,256 2 x 51 = 3,34 W;
P4 = já 2 x R4 = 0,256 2 x 39 = 2,55 W.
Pokud sečteme výsledné kapacity, tak celkem Р bude:
Рcelkový = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 W
Paralelní zapojení rezistorů
Paralelní připojení rezistory jsou nezbytné pro snížení celkového odporu a alternativně pro zvýšení výkonu několika rezistorů oproti jednomu.
Výpočet paralelního odporu dvou paralelně zapojených rezistorů R1 a R.2 vyrobeno podle následujícího vzorce:
Zapojení tří nebo více rezistorů paralelně vyžaduje složitější vzorec pro výpočet celkového odporu:
Odpor paralelně připojených rezistorů bude vždy menší než odpor kteréhokoli z těchto rezistorů.
Paralelní zapojení rezistorů se často používá v případech, kdy je to nutné odpor s větším výkonem. K tomu se zpravidla používají rezistory se stejným výkonem a stejným odporem. Celkový výkon se v tomto případě vypočítá vynásobením výkonu jednoho rezistoru počtem paralelně zapojených rezistorů.
Paralelní napájení
Při paralelním zapojení jsou všechny začátky rezistorů připojeny k jednomu uzlu obvodu a konce k jinému. V tomto případě se proud rozvětví a začne protékat každým prvkem. Podle Ohmova zákona bude proud nepřímo úměrný všem připojeným odporům a hodnota napětí na všech rezistorech bude stejná.
1/R = 1/200 + 1/100 + 1/51 + 1/39 ≈ 0,06024 Ohm
R = 1 / 0,06024 ≈ 16,6 Ohm
Pomocí hodnoty napětí 100 V vypočítá Ohmův zákon sílu proudu
I = U/R = 100 V x 0,06024 Ohm = 6,024 A
Při znalosti síly proudu se výkon paralelně zapojených odporů určí následovně
P = I 2 x R = 6,024 2 x 16,6 = 602,3 W
Síla proudu pro každý odpor se vypočítá pomocí vzorců:
Použitím těchto odporů jako příkladu lze vidět vzorec, že jak se odpor snižuje, proud se zvyšuje.
Existuje další vzorec, který vám umožňuje vypočítat výkon při paralelním připojení odporů:
Pokud sečteme výsledné kapacity, tak celkem Р bude:
Рcelkový = 50 + 100 + 195,9 + 256,4 = 602,3 W
Kalkulačka
Barevné kódování rezistorů
Uvedení hodnoty odporu na pouzdro v číslech je drahé a nepraktické: ukázalo se, že jsou velmi malé. Proto nominální hodnota a tolerance jsou označeny barevnými pruhy. Různé řady rezistorů obsahují různé počty pásem, ale princip dekódování je stejný. Barva těla rezistoru může být béžová, modrá, bílá. To je jedno. Pokud si nejste jisti, že jste pruhy přečetli správně, můžete se otestovat pomocí multimetru nebo kalkulačky barevného kódování.
Kalkulačka barevného kódování rezistorů
Klíčové vlastnosti
| Odpor (nominální) | R | Ohm |
| přesnost (tolerance) | ± | % |
| Moc | P | Watt |
Variabilní odpor
Variabilní odpor je rezistor, u kterého lze mechanicky měnit elektrický odpor mezi pohyblivým kontaktem a vývody odporového prvku. Variabilní rezistory (také nazývané reostaty nebo potenciometry) jsou určeny pro postupnou regulaci proudu a napětí. Rozdíl je v tom, že reostat reguluje proud v elektrickém obvodu a potenciometr reguluje napětí. Variabilní rezistory vypadají takto:
Na rádiových obvodech jsou proměnné rezistory označeny obdélníkem se šipkou připevněnou k jejich tělu.
Hodnotu odporu proměnných rezistorů můžete upravit otáčením speciálního knoflíku. Nazývají se ty odpory, u kterých lze odpor odporu nastavit pouze šroubovákem nebo speciálním šestihranným klíčem ladění proměnných rezistorů.
Termistory, varistory a fotorezistory
Kromě reostatů a potenciometrů existují další typy odporů: termistory, varistory a fotorezistory. Termistory se zase dělí na termistory a posistory. posistor je termistor, jehož odpor se zvyšuje s rostoucí teplotou okolí. U termistory, naopak čím vyšší teplota v okolí, tím nižší odpor. Tato vlastnost je označena jako tks – tepelný koeficient odporu.
V závislosti na TKS (je záporný nebo kladný) jsou termistory na schématu označeny následovně:
Další speciální třída rezistorů je varistory. Mění odporovou sílu v závislosti na napětí, které na ně působí. Když znáte vlastnosti varistoru, můžete hádat, že takový odpor chrání elektrický obvod před přepětím.
V závislosti na intenzitě světla mění svůj odpor jiný typ rezistoru – fotoodpory. Navíc nezáleží na tom, jaký je zdroj osvětlení: umělý nebo přirozený. Jejich zvláštností je také to, že proud v nich teče jak v jednom, tak v druhém směru, to znamená, že také říkají, že fotorezistory nemají pn přechod.
