Zapojení rezistorů. Typy zapojení a vzorce pro výpočet celkového odporu rezistorů

Jak připojit kondenzátory a vypočítat jejich celkovou kapacitu již bylo diskutováno na stránkách webu. Jak zapojit odpory a vypočítat jejich celkový odpor? To je přesně to, o čem bude řeč v tomto článku.

Rezistory jsou přítomny v jakémkoli elektronickém obvodu a jejich jmenovitý odpor se může lišit ne 2–3krát, ale o desítky a stovkykrát. Takže v obvodu můžete najít odpor 1 Ohm a hned vedle je odpor 1000 1 Ohm (XNUMX kOhm)!

Proto při sestavování obvodu nebo opravě elektronického zařízení možná budete potřebovat rezistor s určitým nominálním odporem, ale nemáte jej po ruce. V důsledku toho není vždy možné rychle najít vhodný rezistor s požadovanou hodnotou. Tato okolnost zpomaluje proces montáže nebo opravy obvodu. Cestou z této situace může být použití kompozitního odporu.

Abyste mohli sestavit kompozitní rezistor, musíte zapojit několik rezistorů paralelně nebo sériově a získat tak jmenovitý odpor, který potřebujeme. V praxi se to hodí neustále. Znalosti o správném zapojení rezistorů a výpočtu jejich celkového odporu pomáhají jak opravářům při restaurování vadné elektroniky, tak radioamatérům zaneprázdněným montáží svých elektronických zařízení.

Sériové zapojení rezistorů

V reálném životě vypadá sériové zapojení rezistorů takto:

Sériově zapojené rezistory řady MLT

Schéma sériového připojení vypadá takto:

Diagram ukazuje, že nahrazujeme jeden odpor několika, jejichž celkový odpor se rovná tomu, který potřebujeme.

Výpočet celkového odporu v sériovém zapojení je velmi jednoduchý. Je nutné sečíst všechny jmenovité odpory rezistorů obsažených v tomto obvodu. Podívejte se na vzorec.

Celkový jmenovitý odpor kompozitního odporu je označen jako R_celkový.

Jmenovité odpory rezistorů obsažených v obvodu jsou označeny jako R₁, R₂, R₃,…R_N.

Při použití sériového připojení stojí za to pamatovat si jedno jednoduché pravidlo:

Ze všech sériově zapojených rezistorů hraje hlavní roli ten s nejvyšším odporem. Právě to velmi ovlivňuje celkový odpor.

Pokud tedy například připojíme tři odpory, jejichž hodnoty jsou 1, 10 a 100 ohmů, výsledkem bude kompozit 111 ohmů. Pokud odstraníte odpor 100 Ohmů, celkový odpor řetězu prudce klesne na 11 Ohmů! A pokud odstraníte například odpor 10 ohmů, odpor bude již 101 ohmů. Jak vidíte, nízkoodporové odpory v sériovém obvodu nemají prakticky žádný vliv na celkový odpor.

Paralelní zapojení rezistorů

Rezistory můžete zapojit paralelně:

Dva rezistory MLT-2 zapojené paralelně

Schéma zapojení paralelního připojení je následující:

Abyste mohli vypočítat celkový odpor několika paralelně zapojených rezistorů, musíte znát vzorec. Ta vypadá takto:

Tento vzorec lze výrazně zjednodušit, pokud použijeme pouze dva odpory. V tomto případě bude mít vzorec tvar:

Existuje několik jednoduchých pravidel, která vám umožní zjistit bez předběžného výpočtu, jaký by měl být odpor dvou rezistorů, abyste získali požadovanou hodnotu při jejich paralelním zapojení.

Pokud jsou dva rezistory se stejným odporem zapojeny paralelně, pak bude celkový odpor těchto rezistorů přesně dvakrát menší než odpor každého z rezistorů obsažených v tomto řetězci.

Toto pravidlo vychází z jednoduchého vzorce pro výpočet celkového odporu paralelního obvodu. obvod sestávající z rezistorů stejné hodnoty. Je to velmi jednoduché. Musíte vydělit jmenovitý odpor jednoho z rezistorů jejich celkovým počtem:

Zde R₁ – jmenovitý odpor rezistoru. N – počet rezistorů se stejným jmenovitým odporem.

Po přečtení výše uvedených vzorců si řeknete, že všechny platí pro výpočet kapacity paralelně a sériově zapojených kondenzátorů. Ano, pouze ve vztahu ke kondenzátorům vše funguje přesně naopak. Více o připojení kondenzátorů se můžete dozvědět zde.

Ověřte si platnost zde uvedených vzorců pomocí jednoduchého experimentu.

Vezměme dva rezistory MLT-2 o hodnotách 3 a 47 Ohmů a zapojíme je sériově. Poté změříme celkový odpor výsledného obvodu pomocí digitálního multimetru. Jak vidíme, rovná se součtu odporů rezistorů zapojených do tohoto obvodu.

Měření celkového odporu v sériovém zapojení

Nyní zapojíme naše rezistory paralelně a změříme jejich celkový odpor.

Měření odporu v paralelním zapojení

Jak vidíte, výsledný odpor (2,9 Ohmů) je menší než nejmenší (3 Ohmy) obsažený v řetězci. To vede k dalšímu známému pravidlu, které lze aplikovat v praxi:

Když jsou odpory zapojeny paralelně, celkový odpor obvodu bude menší než nejmenší odpor obsažený v tomto obvodu.

Co dalšího je třeba vzít v úvahu při zapojování rezistorů?

Za prvé určitě jejich jmenovitý výkon se bere v úvahuNapříklad potřebujeme najít náhradu za rezistor 100 Ohmů s výkonem 1 W. Vezměme dva rezistory o hodnotě 50 Ohmů a zapojíme je do série. Na jaký ztrátový výkon by měly tyto dva rezistory sloužit?

Protože sériově zapojenými rezistory protéká stejný stejnosměrný proud (řekněme 0,1 A) a odpor každého z nich je 50 Ohmů, pak musí být ztrátový výkon každého z nich alespoň 0,5 W. V důsledku toho se na každém z nich uvolní 0,5 W výkonu. Celkem to bude stejný 1 W.

Tento příklad je docela hrubý. Proto, pokud máte pochybnosti, měli byste vzít odpory s výkonovou rezervou.

Přečtěte si více o ztrátovém výkonu rezistoru zde.

Za druhé, při připojování byste měli použít odpory stejného typu, například řady MLT. Samozřejmě není nic špatného, ​​když si vezmete různé. Toto je pouze doporučení.