Slik finner du ut strøm motstander. Strøm motstander i parallell tilkobling

Alle elektroniske innretninger omfatter motstander, er deres viktigste element. Med det, å endre mengden av strømmen i den elektriske krets. Artikkelen viser egenskapene for motstandene, og deres kraft beregningsmetoder.

avtale motstand

For å justere de nåværende motstandene anvendes i elektriske kretser. Denne egenskapen er definert av Ohms lov:

I = U / R (1)

Fra formel (1) kan sees klart at jo mindre motstand, mer strømmen øker, og omvendt, jo mindre R, desto større er strømmen. Det er denne egenskapen av den elektriske motstanden brukes i elektroteknikk. På grunnlag av denne formel er aktuelle delerkretsen som vanligvis anvendes i elektriske apparater.

I denne kretsen strømmen fra kilden er delt i to omvendt proporsjonal med resistansene i motstanden.

Også aktuelle innstillingsmotstander benyttet i spenningsdeleren. I dette tilfellet, igjen ved hjelp av Ohms lov, men i en litt annen form:

U = I ∙ R (2)

Fra formel (2) som øker med økende motstand spenning. Denne egenskapen brukes til å bygge kretser spenningsdelere.

Fra diagrammet og formel (2) er det klart at spenningen over motstandene er fordelt i forhold til motstandene.

Bilde motstander ordninger

I henhold til de vanlige motstander er representert av et rektangel med dimensjoner på 10 x 4 mm og betegnet med bokstaven R. effektmotstand på ordningen ofte indikerer. Bildet av denne indikatoren er utført ved hjelp av direkte eller skrå streker. Hvis kraften i 2 watt, er betegnelsen gjort i romertall. Dette gjøres vanligvis for trådmotstander. I noen stater, for eksempel i USA, er andre symboler som brukes. For å lette reparasjon og analyse ordning er ofte sitert kraft motstander, den betegnelse som er utført i samsvar med GOST 2,728 til 74.

Tekniske egenskapene til enhetene

De viktigste kjennetegn ved den motstand - den nominelle motstand _R-n, som er indikert i diagrammet ved siden av motstanden og dens hus. Enheten for måling av motstand - th kilo og mega. Produsert motstander med motstands fra fraksjoner til flere hundre ohm og megohm. Det er mye motstand produksjonsteknologi, og de har alle fordeler og ulemper. I prinsippet er det ingen teknologi som ville tillate nøyaktig fremstille motstander med en forutbestemt motstandsverdi.

En annen viktig egenskap er knekkfastheten. Den måles i% av det nominelle området R. Det er et standardavvik impedans: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, og videre opp til en verdi på ± 0,001%.

En annen viktig egenskap er at effektmotstand. På jobb de er oppvarmet av strømmen som går gjennom dem. Hvis energitap stiger den tillatte verdien, deretter enheten svikter.

Med hetelegemer endrer sin motstand, så for enheter som opererer i et bredt temperaturområde, er innført en annen karakteristikk - temperaturkoeffisienten til motstanden. Den måles i ppm / ° C, dvs. 10 ^-6 R _n / ° C (milliondel av R _n er 1 ° C).

Seriekobling av motstander

Motstandene kan kobles på tre forskjellige måter: serielle, parallelle og blandet. Ved seriekobling strømmen vekselvis går gjennom alle motstandene.

Med denne forbindelse gjeldende på noe punkt i kretsen er det samme, kan det være definert av Ohms lov. Impedansen krets i dette tilfellet er summen av motstandene:

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 ohm;

I = U / R = 100/390 = 0,256 A.

Vi kan nå bestemme effektmotstand i seriekobling, er det beregnet ved formelen:

P = I ² ∙ R = 0.256 ² 390 ∙ = 25.55 watt.

På lignende måte blir den gjenværende kapasitet bestemt av motstandene:

P = ₁ I ₁ ² ∙ ^R2 = 0,256 = 13,11 ∙ 200 W;

P ₂ = I ² ∙ _R2 = 0,256 ² ∙ 100 W = 6,55;

₃ P = I ² ∙ _R3 = 0256 ² ∙ 51 = 3,34 W;

P ₄ = I ² ∙ _R4 = 0,256 ∙ ² 39 = 2,55 watt.

Hvis du legger til kraft motstander, får du full P:

P = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 watt.

Parallellkoplingen av motstandene

Ved begynnelsen av den parallellkobling av alle motstander som er koblet til den samme kretsen noden, og endene - til en annen. Når den er tilkoblet strømgrenene og strømmer gjennom hver enhet. Mengden av strøm i samsvar med Ohms lov, er omvendt proporsjonal med motstanden og spenningen på alle de samme motstander.

Før du strøm, er det nødvendig å beregne den totale ledningsevnen motstandene av den velkjente formelen:

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / _R2 + 1 / R ₃ + 1 / R _{= 1/200 + 4 1/} 100 ± femtiførstedeler + 1/39 = 0,005 + 0,01 + 0,0196 + 0,0256 0,06024 = 1 / ohm.

Motstand - den inverse av ledningsevne:

R = 1 / 0.06024 = 16,6 ohm.

Ved hjelp av Ohms lov, finne strømmen gjennom kilden:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6,024 A.

Kjennskap til den strøm gjennom kilden stilling er forbundet i parallell med motstandene med formelen:

P = I ² ∙ R = 6.024 ² ∙ 16,6 = 602,3 watt.

Ifølge Ohms lov strømmen gjennom motstanden beregnes:

I ₁ = U / _R1 = 100/200 = 0,5 A;

I ₂ = U / _R2 = 100/100 = 1 A;

₃ I = E / R ₁ = 100/51 = 1,96 A;

I ₁ = U / _R1 = 100/39 = 2,56 A.

Litt annerledes formel kan beregne effektmotstand i parallell forbindelse:

P ₁ = U ² / _R1 = 100 ^2/200 = 50 W;

_P2 = U ² / ^_R2 = 100 _2/100 = 100 W;

P ₃ = U ² / _R3 = 100 ^2/51 = 195,9 W;

₄ P = U ² / R ₄ = 100 ^2/39 = 256,4 watt.

Hvis alt dette legger opp, får du all makt motstander:

P = _P1 + _P2 + _P3 + _{P4 = 50 + 100 + 195,9 +} 256,4 = 602.3 watt.

blandet masse

SKJEMA blandet sammensatte motstandene omfatter sekvensielle og samtidig parallellforbindelse. Denne ordningen er lett å konvertere, erstatte parallellkobling av en motstand i serie. For å erstatte dette første motstand _R2 og _R6 ved deres felles R _2,6, ved hjelp av formelen nedenfor:

R _2,6 = _R2 ∙ _R6 / _R2 + _R6.

På samme måte erstattet av to parallelle motstander R _4, R _5, R et _4,5:

R _4,5 = _R4 ∙ _R5 / _R4 + _R5.

Resultatet er en ny, mer enkel krets. Begge ordninger er vist nedenfor.

Effekt motstander i Skjema blandes forbindelsen definert ved formelen:

P = U ∙ I.

For å beregne denne formel er første spenningen over hver motstand, og størrelsen av strømmen gjennom den. Du kan bruke en annen metode for å bestemme strøm motstander. For denne formel benyttes:

P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Hvis du vet bare spenningen over motstanden, og deretter bruke en annen formel:

P = U ∙ I = U ∙ (U / R) = U ² / R.

Alle tre formler er ofte brukt i praksis.

Beregning kretsparametre

Beregning kretsparametre er å finne ukjente strømmer og spenninger i alle grener av kretsdelene. Med disse dataene kan vi beregne kraften i hver motstand er inkludert i kretsen. Enkle beregningsmetoder har vist ovenfor, i praksis er situasjonen mer komplisert.

I det virkelige kretser felles tilkobling av motstandene stjerne og trekant, noe som skaper betydelige vanskeligheter i beregningene. For å forenkle slike kretser transformasjonsmetoder stjerne trekant har blitt utviklet, og vice versa. Denne fremgangsmåten er illustrert i figuren nedenfor:

Den første Ordningen har i sin sammensetning av en stjerne er koblet til enhetene 0-1-3. K node 1 er koblet en motstand R1, til knutepunktet 3 - R3, og noden 0 - R5. På den andre krets koplet til knutepunktene 1-3-0 trekant motstander. Til noden en koplete motstander R1-0 og R1-3, til node 3 - R1-3 og R3-0, og til node 0 - R3-0 og R1-0. Disse to ordningene er helt ekvivalente.

For overgangen fra den første krets til den andre trekant beregnes motstander:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Ytterligere transformasjoner er redusert til beregning av parallell- og seriekoblede motstander. Når impedansen til kretsen er funnet, funnet ved Ohms lov strømmen gjennom kilden. Ved hjelp av denne loven, er det lett å finne strømmene i alle grenene.

Hvordan bestemme kraften i motstanden etter å finne alle strømmene? For dette formål er den velkjente ligning: P = I ² ∙ R, påføring, finne sin kapasitet for hvert av sin motstand.

Eksperimentell bestemmelse av egenskapene til kretselementer

nødvendig for å samle en på forhånd bestemt ordning av den reelle komponent for den eksperimentelle bestemmelse av de ønskede karakteristika av elementene. Etter det, med hjelp av elektriske apparater utføre alle de nødvendige målingene. Denne metoden er tidkrevende og kostbart. Utviklere av elektrisk og elektronisk utstyr som brukes til dette formålet simulatorer. Med dem er laget alle nødvendige beregninger, og modellerte oppførsel av kretselementene i ulike situasjoner. Først etter dette kommer til en prototype av en teknisk enhet. En av disse vanlige programmene er en kraftig simulering av Multisim 14.0 System National Instruments selskapet.

Slik finner du ut strøm motstander med dette programmet? Dette kan gjøres på to måter. Den første metoden - er å måle strøm og spenning med et voltmeter og amperemeter. Ved å multiplisere resultatet av målingene, blir den nødvendige effekt oppnådd.

Fra denne kretsen bestemmer motstanden R3 effekt:

P ₃ = U ∙ I = 1,032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 mW.

Den andre metoden - en direkte måling av strøm ved hjelp av strømmåleren.

Fra denne kretsen angir det at motstanden R3 er lik effekten P ₃ = 20,8 mW. Avviket skyldes feil i den første metoden mer. På lignende måte er strømmen i de øvrige elementer bestemt.