Последовательное и параллельное соединение резисторов

Радиоэлектронные устройства собраны из различных деталей и разными по сложности способами. Но большинство соединений можно разбить на последовательное и параллельное. Рассмотрим разновидности соединений резисторов.

Последовательное соединение резисторов.

При последовательном соединении резисторов общее сопротивление Rоб цепочки будет равно сумме отдельных сопротивлений:

Rоб=R1+R2+R3+...

К примеру R1=470 Ом и R2=100 Ом, тогда:
Rоб=R1+R2=470+100=570 Ом.
Ток, при последовательном соединении, будет протекать через элементы одинаковый, независимо от их номиналов. А вот падение напряжения у них будет разное, в пропорциональной зависимости от величины сопротивления.
Чем сопротивление больше, тем больше падение напряжения на нем.
coprotivlen2 Рассчитаем ток и падение напряжения при последовательном соединении двух резисторов R1=2 кОм и R2=8 кОм на которые подается напряжение U=20 В:
В начале находим ток в цепи:
I=U/Rоб=20/2000+8000=20/10 000=0,002A=2мА
а теперь определяем падения напряжения:
U1=IR1=0,002·2000=4B
U2=IR2=0,002·8000=16B.

При последовательном соединении одинаковых резисторов их мощности и значения суммируются.
coprotivlen3 coprotivlen8 Это может пригодится, когда нет резистора большой мощности. Его можно собрать из резисторов меньшей мощности.

Если сопротивления разные, тогда мощность рассчитываем на каждом резисторе по формуле:

P=UI=I²R=U²/R

Так как при последовательном соединении резистов ток одинаков у всех резисторах, то на элементах с большим значением сопротивления будет выделятся большая мощность.

Параллельное соединение резисторов.

Чтобы рассчитать Rоб при параллельном соединении резисторов применяют формулу:

1/Rоб=1/R1+1/R2+1/R3+...

Для параллельного соединенения двух резисторов:

Rоб=R1R2/(R1+R2)

Допустим, имеются два резистора R1=20 Oм и R2=30 Ом. При параллельном соединении их общее сопротивление равно:

Rоб=20·30/20+30=12 Ом
coprotivlen5 Отсюда видно, что общее сопротивление будет меньше самого малого значения сопротивления из всех элементов в цепочке.
Для быстрого определения Rоб двух параллельных резисторов можно использовать таблицу. При параллельном соединении двух одинаковых резисторов Rоб будет равно половине величины одного из них.
Ток (Iоб), при параллельном соединении, по закону Кирхгофа разбивается на цепи с сопротивлениями:

Iоб=I1+I2+I3+...=U/R1+U/R2+U/R3...,

но т.к. падение напряжения(U) на резисторах одно и то же, то получается, что ток, протекающий через отдельные сопротивления, обратно пропорционален их значениям.
При параллельном соединении одинаковых по значению и мощности резисторов их мощности суммируются, а при соединении неодинаковых - в резисторе с наибольшим сопротивлением выделяется наибольшая мощность.

Делитель напряжения

В радиоэлектронике делитель напряжения применяется очень часто. Благодаря ему можно получить от основного питания любую величину напряжения для питани элементов радио устройств.

Делитель- это два последовательно соединенных сопротивления, при подборе которых из точки их соединения снимают выходное напряжение как часть входного:

Uвых/Uвх=R2/(R1+R2);

отсюда получаем:

Uвых=UвхR2/(R1+R2).

Нужно отметить, что Uвых зависит не от значения величин R1 и R2, а только от их отношения.
Если на рисунке вместо 8 и 2 кОм будет 16 и 4 кОм (или 24 и 6 кОм) то выходное напряжение не изменится. Но ток, проходящий через резисторы с бОльшими номиналами, уменьшится, а значит и на выходе делителя ток тоже станет меньше. Поэтому при использовании делителя для питания элементов устройств нужно подобрать сопротивления так, чтобы выходной ток был не меньше потребляемого тока элемента.

<< Предыдущая

Cледующая >>

Вверх