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, в чем различие между последовательным и параллельным соединением резисторов.
Последовательное соединение резисторов.
При последовательном соединении резисторов общее сопротивление (Rобщ) цепочки
будет равно сумме отдельных сопротивлений:
Rобщ=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
(Uпад) у них будет разное, в пропорциональной зависимости от величины последовательно включенных сопротивлений.
Чем величина больше, тем больше Uпад на нем.
Рассчитаем ток (I) и Uпад при последовательном соединении двух резисторов R1=2 кОм и R2=8 кОм
на которые подается напряжение U=20 В:
В начале находим I в цепи:
I=U/Rоб=20/2000+8000=20/10 000=0,002A=2мА
а теперь определяем падения напряжения:
U1=I·R1=0,002·2000=4B
U2=I·R2=0,002·8000=16B.
При последовательном соединении одинаковых резисторов их мощности
и значения суммируются.
Последовательное соединение может пригодится, когда нет резистора большой мощности. Его можно собрать из резисторов меньшей мощности.
Если значения резисторов разные, тогда мощность рассчитываем на каждом резисторе по формуле:
P = U·I=I2·R=U2/R
Так как при последовательном соединении резистов I одинаков у всех резисторов, то на элементах с большим значением сопротивления будет выделятся большая мощность.
Параллельное соединение резисторов.
Чтобы рассчитать общее сопротивление (Rобщ) при параллельном соединении применяют формулу:
1/Rобщ=1/R1+1/R2+1/R3+... или
Rобщ=R1·R2·R3.../R1+R2+R3..
При параллельном включении двух резисторов:
Rоб=R1·R2/(R1+R2)
Допустим, имеются два резистора R1=20 Oм и R2=30 Ом. При параллельном соединении их Rобщ равно:
Rобщ=20·30/20+30=12 Ом
Отсюда видно, что Rобщ будет меньше самого малого значения
сопротивления из всех элементов в параллельной цепочке.
Для быстрого определения Rоб двух параллельных резисторов можно использовать
таблицу.
При параллельном включении двух одинаковых резисторов Rобщ будет
равно половине величины одного из них.
Общий 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 резисторы, обратно пропорционален их значениям.
При параллельном соединении одинаковых по значению и мощности резисторов
их мощности суммируются, а при неодинаковых - в резисторе с
наибольшим значением 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 (Uвых) как часть входного:
Uвых/Uвх=R2/(R1+R2);
отсюда получаем:
Uвых=UвхR2/(R1+R2).
Нужно отметить, что Uвых зависит не от значения величин последовательно включенных 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 Uвых 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 >> |