Подключение переменного резистора в цепь

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. Продолжаем тему о резисторах. В первой части статьи мы познакомились с резисторами постоянного сопротивления постоянными резисторами , а в этой части статьи поговорим о резисторах переменного сопротивления , или переменных резисторах. Резисторы переменного сопротивления , или переменные резисторы являются радиокомпонентами, сопротивление которых можно изменять от нуля и до номинального значения.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Схемы соединения резисторов
• Переменный резистор потенциометр
• Как подключить переменный резистор. Схема подключения резистора переменного
• Резистор. Резисторы переменного сопротивления
• Как работает переменный резистор и схема подключения
• Переменные и подстроечные резисторы. Реостат.
• Что такое резистор
• Primary Menu

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самоделка на переменном all-audio.proтор напряжения 0-12В или делитель напряжения.

Схемы соединения резисторов

Друзья, всем привет! В прошлой статье мы разбирались с понятием электрического тока и напряжения. Сегодняшняя статья будет не исключением, сегодня я постараюсь как можно подробнее осветить тему резисторов. Резисторы обладают сопротивление, а что такое сопротивление? Постараемся с этим разобраться. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вернемся снова к нашей сантехнической аналогии.

Под действием силы тяжести или под действием давления насоса, вода устремляется от точки большего давления в точку с меньшим давлением. Так и электрический ток под действием напряжения течет из точки большего потенциала в точку с меньшим потенциалом.

Что может помешать движению воды по трубам? Движению воды может помешать состояние труб, по которым она бежит. Трубы могут быть широкими и чистыми, а могут быть загажены и вообще представлять собой печальное зрелище. В каком случае скорость водного потока будет больше? Естественно, что вода будет течь быстрее если ее движению не будет оказываться никакого сопротивления. В случае с чистым трубопроводом так и будет, воде будет оказываться наименьшее сопротивление и ее скорость будет практически неизменной.

В загаженной трубе сопротивление на водный поток будет значительным, и соответственно скорость движения воды будет не очень. Хорошо, теперь переносимся из нашей водопроводной модели в реальный мир электричества. Теперь становится понятно, что скорость воды в наших реалиях представляет собой силу тока измеряемую в амперах. Сопротивление которое оказывали трубы на воду, в реальной токоведущей системе будет сопротивление проводов измеряемое в омах.

Как и трубы, провода могут оказывать сопротивление на ток. Сопротивление напрямую зависит от материала из которого сделаны провода. Поэтому совсем не случайно провода часто изготавливают из меди, так как медь имеет небольшое сопротивление.

Другие металлы могут оказывать очень большое сопротивление электрическому току. Неплохо да? При пропускании тока через материал с высоким сопротивлением, мы можем убедиться, что ток в цепи будет меньше, достаточно провести несложные замеры.

В природе встречаются абсолютно различные резисторы. Есть резисторы с постоянным сопротивление, есть резисторы с переменным сопротивлением. И каждый вид резисторов находит свое применение. Так давайте остановимся и постараемся уделить вниманием некоторые из них.

Само название говорит о том, что они обладают постоянным фиксированным сопротивлением. Каждый такой резистор изготавливается с определенным сопротивлением, определенной рассеиваемой мощностью. Рассеиваемая мощность — это еще одна характеристика резисторов, так же как и сопротивление.

Мощность рассеяний говорит о том, какую мощность может рассеять резистор в виде тепла вы наверное замечали, что резистор во время работы может значительно нагреваться. Естественно, что на заводе не могут изготавливать резисторы абсолютно любые.

Поэтому постоянные резисторы имеют определенную точность указываемую в процентах. Эта величина показывает в каких пределах будет гулять результирующее сопротивление. И естественно, чем точнее резистор, тем дороже он будет. Так зачем переплачивать? Также сама величина сопротивления не может быть любой. Обычно сопротивление постоянных резисторов соответствует определенному номинальному ряду сопротивлений.

Эти сопротивления обычно выбираются из рядов типо Е3, Е6, Е12,Е Как видите резисторы из ряда Е24 имеют более богатый набор сопротивлений. На электрических схемах постоянные резисторы обозначаются эдаким прямоугольником с выводами. На самом условном графическом обозначении может надписываться мощность рассеяния.

Так изображается обычный постоянный резистор. Мощность рассеивания может не указываться. Например, задумывались ли о том что вы крутите, прибавляя громкость в старом, возможно даже ламповом телевизоре?

Так же как и постоянные резисторы, переменные также имеют различную рассеивающую мощность. Однако их сопротивление может меняться в широких пределах. Переменные резисторы служат для регулирования напряжения или тока в уже готовом изделии.

Как я уже упоминал этим резистором может регулироваться сопротивление в схеме формирования звука. Тогда громкость звука будет меняться пропорционально углу поворота ручки резистора.

Так сам корпус находится внутри устройства, а та самая крутилка остается на поверхности.

Более того, бывают еще и сдвоенные , строенные , счетверенные и так далее переменные резисторы. Переменный резистор это очень хорошо, но что если нам нужно изменение или подстройка сопротивления лишь на этапе сборки изделия? Переменный резистор обладает меньшей точностью нежели постоянный. Это плата за возможность регулировки, в результате которой сопротивление может гулять в некоторых пределах. Конечно на этапе налаживания изделия может применяться так называемый подборочный резистор.

Это обычный постоянный резистор, только при монтаже он подбирается из кучки резисторов с близкими номиналами. Подбор резисторов имеет место быть когда требуется регулировка параметров изделия и при этом требуется высокая точность работы чтобы требуемый параметр как можно меньше плавал.

Так для подстройки параметров схемы чаще всего применяют подстроечные резисторы. Эти резисторы специально придуманы для этих целей.

При выборе резистора, помимо его конструктивной особенности, следует обращать внимания на основные его характеристики. А основными его характеристиками, как я уже упоминал, являются сопротивление и мощность рассеяния.

Между этими двумя характеристиками есть взаимосвязь. Что это значит? Вот допустим в схеме у нас стоит резистор с определенной величиной сопротивления. Но по каким-либо причинам мы выясняем, что сопротивление резистора должно быть значительно меньше того, что есть сейчас. Так как сопротивление резистора было большим, а напряжение в цепи у нас фиксированное, то вот что получилось. При уменьшении номинала резистора общее сопротивление в цепи упало, следовательно ток в проводах возрос.

Выходит, что при номинале резистора 10 Ом, в цепи будет течь ток равный 1 А. Мощность которая будет рассеиваться на резисторе будет равняться. Видите какие грабли могут подстерегать на пути. Здесь хочется упомянуть, для тех кто не в теме, что электрический ток в цепи только один.

Есть правило Кирхгофа, которое гласит что сумма токов втекающих в узел равно сумме токов вытекающих из узла. А так как в данной схеме у нас последовательное расположение резисторов и никаких узлов и в помине нет , то ясно, что ток будет один.

Полное сопротивление получилось равным Ом. Зная ток мы можем определить напряжение, высаживаемое на каждом резисторе. Для этого также воспользуемся законом Ома. Теперь можно и проверить сложив все эти напряжения, ну и получив в результате значенье близкое напряжению питания.

Ах да вот вам и делитель напряжения. Если сделать отвод после каждого резистора то можно убедиться в наличии еще некоторого набора напряжений. Если при этом использовать равные сопротивления то эффект делителя напряжения будет еще более очевиден. Так как резисторы сами по себе являются хорошими потребителями тока, то понятно, что при использовании делителя напряжения, стоит выбирать резисторы с минимальными сопротивлениями. Кстати мощность расходуемая на каждом резисторе будет одинаковой.

Округляем и получаем 11Вт. И каждый резистор естественно должен быть на это рассчитан. Поэтому становится понятной необходимость подбирать номиналы резисторов в соответствии с их потребляемой мощностью. С последовательным расположение резисторов думаю более менее понятно. Так давайте рассмотрим параллельное соединение резисторов. Здесь на этом изображении схемы показано различное расположение резисторов. Ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.

Естественно, что ток из точки с потенциалом 10В стремится к точке нулевого потенциала — земле. На участке пути Точка 10 —Точка А, ток будет максимальным, ну просто потому, что ток бежит по прямой и не разделяется на развилках.

Далее по правилу Кирхгофа, ток будет раздваиваться. Получается ток в цепи резисторов R2 и R4 будет одним а в цепи с резистором R3 другим. Теперь находим сопротивления участка АВ. Сопротивление цепи резисторов, соединенных параллельно будет вычислено по формуле:. Ага, подставили в формулу наши значения для суммы резисторов R2 и R4 Сумма равна 30 Ом и подставляется вместо формульной R1 и значение резистора R3 равное Ом Подставляется вместо формульной R2.

Вычисленное значение сопротивления на участке АВ равняется 23 Ом.

Переменный резистор потенциометр

Оба способа подключения показаны на рис. Особенно это касается дешевых открытых подстроечных резисторов типа СПЗ-1 на рис. В рубрике Теория , Технология. Метки: Переменные резисторы теория. Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2.

В зависимости от способа подключения переменный резистор может С изменением сопротивления в цепи будет изменяться ток.

Как подключить переменный резистор. Схема подключения резистора переменного

Хитрость конструктивная: Допустим, нам надо сделать переменное сопротивление. Выводов нам надо два, а у девайса их три. Вроде бы напрашивается очевидная вещь — не использовать один крайний вывод, а пользоваться только средним и вторым крайним. Плохая идея! Да просто в момент движения по полоске подвижный контакт может подпрыгивать, подрагивать и всячески терять контакт с поверхностью. При этом сопротивление нашего переменного резистора становится под бесконечность, вызывая помехи при настройке, искрение и выгорание графитовой дорожки резистора, вывод настраимого девайса из допустимого режима настройки, что может быть фатально. Соединить крайний вывод с средним. В этом случае, худшее что ждет девайс — кратковременное появление максимального сопротивления, но не обрыв.

Резистор. Резисторы переменного сопротивления

Резистор — это самый распространенный радиоэлемент во всей радиоэлектронной промышленности. Резистор имеет важное свойство — он обладает активным сопротивлением электрическому току. Существует также и реактивное сопротивление. Подробнее про реактивное и активное сопротивление.

Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств. Схема замещения резистора чаще всего имеет вид параллельно соединённых сопротивления и ёмкости.

Как работает переменный резистор и схема подключения

Подключение переменного резистора или как подключить переменный резистор. Многие люди не знают, как подключить переменный резистор. И так начнем все очень просто. Переменный резистор изображен на рисунке 1. У переменного резистора есть 3 вывода два вывода боковых и один из выводов по центру.

Переменные и подстроечные резисторы. Реостат.

В одной из предыдущих статей мы обсудили основные аспекты, касающиеся работы с резисторами , так вот сегодня мы продолжим эту тему. Все, что мы обсуждали ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов , сопротивление которых представляет из себя не изменяющуюся величину. Но это не единственный существующий вид резисторов, поэтому в данной статье мы уделим внимание элементам, имеющим переменное сопротивление. Итак, чем же отличается переменный резистор от постоянного? Каким способом?

Его функция — это ограничение тока в цепи, а также Переменный резистор, который управляет напряжением называется Различие между потенциометром и реостатом в схеме подключения самого переменного резистора.

Что такое резистор

Друзья, всем привет! В прошлой статье мы разбирались с понятием электрического тока и напряжения. Сегодняшняя статья будет не исключением, сегодня я постараюсь как можно подробнее осветить тему резисторов. Резисторы обладают сопротивление, а что такое сопротивление?

Primary Menu

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Вольтметр и амперметр — Цепи — Физика

Резистор лат. Переменный резистор — это резистор, у которого электрическое сопротивление между подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменять механическим способом. Резисторы выступают как нагрузочные и токоограничительные элементы, делители напряжения , добавочные сопротивления и шунты в измерительных цепях и т. Основная задача резистора — оказывать сопротивление, то есть перекрывать протекание электротока. Сопротивление измеряют в омах, килоомах Ом и мегаомах 1 Ом. Переменные резисторы осуществляют изменение сопротивления в процессе функционирования аппаратуры.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. Продолжаем тему о резисторах.

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Потенциометры — это регулируемые делители напряжения, которые предназначены для регулирования напряжения при неизменной величине тока, и выполненные по типу переменного резистора. На выводы резистивного элемента подается напряжение, которое предполагается регулировать. Подвижный контакт является регулирующим элементом, который приводится в действие вращением ручки. От подвижного контакта снимается напряжение, которое может находиться в диапазоне от нуля до наибольшей величины, равной входному напряжению на потенциометр, и зависит от текущей позиции подвижного контакта.

Большое количество людей обращаются в радиомагазины, чтобы сделать что-то своими руками. Главная задача любителей собирать радиоприемники и схемы — это создавать полезные предметы, которые будут приносить пользу не только себе, но и окружающим. Переменный резистор помогает выполнить ремонт или создать прибор, который работает от электрической сети. Когда человек имеет четкое представление об условных элементах графического отображения на схемах, тогда у него возникает проблема переноса чертежа в реальность.

Схема Подключения Сопротивления — tokzamer.

ru

Такое соединение сопротивлений называется последовательным. Проанализируем рисунок 2 слева направо.

Последовательное соединение резисторов

Параллельное соединение проводников

Однако общее напряжение равно сумме напряжений на каждом. Такое напряжение равно значению на каждом проводнике.

По этой причине такая схема используется во множестве устройств.

Параллельное соединение сопротивлений Проследим течение тока в этой цепи. Типы резисторов Как уже было сказано ранее, элемент, который ставится в цепь для нагрузки, называется резистором.

Элемент схемы с сопротивлением называется резистором, напряжение данного элемента является разницей потенциалов между концами резистора. Значит, сила тока в цепи до ее разветвления до точки а равна силе тока после разветвления цепи после точки б. Пусть у нас в цепи течет ток I. Такая высокая температура критична для резистора и может привести к его разрушению.

Именно об этом и будет рассказано в этой статье. И если последовательно соединить два резистора R1 и R2, их общее полное сопротивление Rобщ будет равно сумме их сопротивлений. Сумма всех зарядов, которые текут в одной цепи, всегда одинакова.

Расчет параллельного сопротивления

При параллельном соединении напряжения на проводниках равны: А для токов справедливо следующее выражение: То есть общий ток разветвляется на две составляющие, а его значение равно сумме всех составляющих. Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление.

Соединение резисторов в различные конфигурации очень часто применяются в электротехнике и электронике. Чем различается последовательное и параллельное соединение я уже писал в предыдущей статье. Рисунок 4. Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность.

Параллельное соединение резисторов — расчет

Это лишь рекомендация. Калькулятор для расчета Параллельное соединение резисторов.

Такое сопротивление называется эквивалентным сопротивлением. На практике это пригождается постоянно.

Если эти участки содержат последовательно соединенные резисторы, то сначала вычисляют их сопротивление.

Posted on by Aveal Как я и обещал в статье про переменные резисторы ссылка , сегодня речь пойдет о возможных способах соединения резисторов, в частности о последовательном соединении и о параллельном. Помните про закон Джоуля-Ленца , который мы рассматривали?

Еще по теме: Узо маркировка

Параллельное соединение резисторов

Как вы можете видеть из рисунка 4, этот нагреватель представляет собой 30 параллельно соединенных резисторов с сопротивлениями Ом. А может все останется как есть и этой мощности будет достаточно для вывода девайса на режим за адекватное время, время покажет.

Также можно рассмотреть соединение с другой точки зрения — все проводники заменяются одним эквивалентным резистором, и ток на нем совпадает с общим током, который проходит через все резисторы. Теперь осталось поговорить, где это параллельное соединение можно использовать и для чего. Последовательное соединение резисторов. Под этим общим сопротивлением внешней цепи надо понимать такое сопротивление, которым можно было бы заменить при данном напряжении цепи оба параллельно включенных сопротивления, не изменяя при этом тока до разветвления.

Формула параллельного соединения резисторов

Сумма показателей, обратных сопротивлениям ветвей, является обратной и по отношению к сопротивлению отдельного участка цепи параллельной схемы. Термисторы Термисторы — это резисторы на основе полупроводниковых материалов.

Учебник по физике: последовательные цепи

Как упоминалось в предыдущем разделе урока 4, два или более электрических устройства в цепи могут быть соединены последовательно или параллельно. Когда все устройства соединены с помощью последовательных соединений, цепь называется последовательной цепью . В последовательной цепи каждое устройство подключено таким образом, что существует только один путь, по которому заряд может пройти через внешнюю цепь. Каждый заряд, проходящий через петлю внешней цепи, будет последовательно проходить через каждый резистор.

В предыдущем разделе урока 4 было проведено краткое сравнение и противопоставление последовательной и параллельной цепей. В этом разделе было подчеркнуто, что добавление большего количества резисторов в последовательную цепь приводит к довольно ожидаемому результату, заключающемуся в увеличении общего количества резисторов. сопротивление. Поскольку в цепи есть только один путь, каждый заряд сталкивается с сопротивлением каждого устройства; поэтому добавление большего количества устройств приводит к увеличению общего сопротивления. Это повышенное сопротивление служит для уменьшения скорости протекания заряда (также известной как ток).

 

Эквивалентное сопротивление и ток

Заряды текут вместе по внешней цепи со скоростью, которая везде одинакова. Ток в одном месте не больше, чем в другом. Фактическая величина тока обратно пропорциональна величине общего сопротивления. Существует четкая зависимость между сопротивлением отдельных резисторов и общим сопротивлением набора резисторов. Что касается батареи, которая качает заряд, наличие двух 6-омных резисторов, соединенных последовательно, будет эквивалентно наличию в цепи одного 12-омного резистора. Наличие трех последовательно соединенных резисторов сопротивлением 6 Ом будет эквивалентно наличию в цепи одного резистора сопротивлением 18 Ом. А наличие четырех резисторов на 6 Ом последовательно было бы эквивалентно наличию в цепи одного резистора на 24 Ом.

Это концепция эквивалентного сопротивления. Эквивалентное сопротивление цепи представляет собой величину сопротивления, которая потребуется одному резистору, чтобы уравнять общий эффект набора резисторов, присутствующих в цепи. Для последовательных цепей математическая формула для расчета эквивалентного сопротивления (R _экв. ) выглядит следующим образом:0018

, где R ₁ , R ₂ и R ₃ — значения сопротивления отдельных резисторов, соединенных последовательно.

Больше практики

Создавайте, решайте и проверяйте свои собственные проблемы с помощью виджета Equivalent Resistance ниже. Составьте себе задачу с любым количеством резисторов и любых номиналов. Решать проблему; затем нажмите кнопку «Отправить», чтобы проверить свой ответ.

Ток в последовательной цепи везде одинаков. Заряд НЕ накапливается и не начинает накапливаться в любом заданном месте, так что ток в одном месте больше, чем в других местах. Заряд НЕ расходуется резисторами так, что в одном месте его меньше, чем в другом. Заряды можно представить себе как марширующие вместе по проводам электрической цепи, везде марширующие с одинаковой скоростью. Ток — скорость, с которой течет заряд, — везде одинакова. Это то же самое на первом резисторе, что и на последнем резисторе, как и в батарее. Математически можно написать

I _{Аккумулятор} = I ₁ = I ₂ = I ₃ = …

, где I ₁ , I ₂ и I ₃ . Turday Arab значения в отдельных местах резисторов.

Эти значения тока легко рассчитать, если известно напряжение батареи и известны значения отдельных сопротивлений. Используя значения отдельных резисторов и приведенное выше уравнение, можно рассчитать эквивалентное сопротивление. А используя закон Ома (ΔV = I • R), можно определить ток в батарее и, следовательно, через каждый резистор, найдя соотношение напряжения батареи и эквивалентного сопротивления.

I _{Аккумулятор} = I ₁ = I ₂ = I ₃ = ΔV _{Аккумулятор} / R _EQ

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 ГЛАВНЫЙ ДЛЯ ДЕЛА

Как обсуждалось в Уроке 1, электрохимическая ячейка цепи подает энергию заряду для его перемещения через ячейку и создания разности электрических потенциалов на двух концах внешней цепи. Ячейка на 1,5 вольта создаст разность электрических потенциалов во внешней цепи 1,5 вольта. Это означает, что электрический потенциал на положительной клемме на 1,5 вольт больше, чем на отрицательной клемме. Когда заряд движется по внешней цепи, он теряет 1,5 вольта электрического потенциала. Эта потеря электрического потенциала называется падение напряжения . Это происходит, когда электрическая энергия заряда преобразуется в другие формы энергии (тепловую, световую, механическую и т. д.) внутри резисторов или нагрузок. Если электрическая цепь, питаемая от 1,5-вольтовой ячейки, оснащена более чем одним резистором, то суммарная потеря электрического потенциала составляет 1,5 вольта. На каждом резисторе есть падение напряжения, но сумма этих падений напряжения составляет 1,5 вольта — столько же, сколько номинальное напряжение источника питания. Эта концепция может быть выражена математически следующим уравнением:

ΔV _{батарея} = ΔV ₁ + ΔV ₂ + ΔV ₃ + …

Чтобы проиллюстрировать этот математический принцип в действии, рассмотрим две схемы, показанные ниже на диаграммах A и B. что вас попросили определить два неизвестных значения разности электрических потенциалов между лампочками в каждой цепи. Чтобы определить их значения, вам придется использовать приведенное выше уравнение. Батарея изображается своим обычным схематическим символом, а ее напряжение указывается рядом с ним. Определите падение напряжения для двух лампочек, а затем нажмите кнопку «Проверить ответы», чтобы убедиться, что вы правы.

 

 

 

Ранее в Уроке 1 обсуждалось использование диаграммы электрического потенциала. Диаграмма электрических потенциалов — это концептуальный инструмент для представления разности электрических потенциалов между несколькими точками электрической цепи. Рассмотрим принципиальную схему ниже и соответствующую ей диаграмму электрических потенциалов.

Схема, показанная на схеме выше, питается от 12-вольтового источника питания. В цепи последовательно соединены три резистора, каждый из которых имеет свое падение напряжения. Отрицательный знак разности электрических потенциалов просто означает, что при прохождении через резистор происходит потеря электрического потенциала. Обычный ток направляется по внешней цепи от положительного вывода к отрицательному. Поскольку схематический символ источника напряжения использует длинную полосу для обозначения положительной клеммы, место А на схеме соответствует положительной клемме или клемме с высоким потенциалом. Место A находится под напряжением 12 вольт, а место H (отрицательная клемма) находится под напряжением 0 вольт. Проходя через аккумулятор, заряд приобретает 12 вольт электрического потенциала. А при прохождении через внешнюю цепь заряд теряет 12 вольт электрического потенциала, как показано на диаграмме электрических потенциалов, показанной справа от принципиальной схемы. Эти 12 вольт электрического потенциала теряются за три этапа, каждый из которых соответствует протеканию через резистор. При прохождении через соединительные провода между резисторами происходит небольшая потеря электрического потенциала из-за того, что провод оказывает относительно небольшое сопротивление потоку заряда. Поскольку точки А и В разделены проводом, они имеют практически одинаковый электрический потенциал 12 В. Когда заряд проходит через первый резистор, он теряет 3 В электрического потенциала и падает до 9 В.V в точке C. Поскольку точка D отделена от точки C простым проводом, она имеет фактически тот же электрический потенциал 9 В, что и C. Когда заряд проходит через его второй резистор, он теряет 7 В электрического потенциала и падает вниз. до 2 В в точке E. Поскольку точка F отделена от точки E простым проводом, она имеет фактически тот же электрический потенциал 2 В, что и E. Наконец, когда заряд проходит через последний резистор, он теряет 2 В электрического тока. потенциала и падает до 0 В в точке G. В точках G и H заряду не хватает энергии, и ему требуется повышение энергии, чтобы снова пройти через внешнюю цепь. Повышение энергии обеспечивается аккумулятором по мере того, как заряд перемещается от H к A.

В уроке 3 закон Ома (ΔV = I • R) был представлен как уравнение, связывающее падение напряжения на резисторе с сопротивлением резистора и током на резисторе. Уравнение закона Ома можно использовать для любого отдельного резистора в последовательной цепи. При объединении закона Ома с некоторыми принципами, уже обсуждавшимися на этой странице, возникает большая идея.

В последовательных цепях резистор с наибольшим сопротивлением имеет наибольшее падение напряжения.

Поскольку ток в последовательной цепи везде одинаков, значение I ΔV = I • R одинаково для каждого из резисторов последовательной цепи. Таким образом, падение напряжения (ΔV) зависит от изменения сопротивления. Везде, где сопротивление наибольшее, падение напряжения будет наибольшим на этом резисторе. Уравнение закона Ома можно использовать не только для прогнозирования того, что резистор в последовательной цепи будет иметь наибольшее падение напряжения, но и для расчета фактических значений падения напряжения.

Δ В 1 = I • R 1

Δ В 2 = I • R 2

Δ В 3 = I • R 3

 

Математический анализ последовательных цепей

Приведенные выше принципы и формулы можно использовать для анализа последовательной цепи и определения значений тока при и разности электрических потенциалов на каждом из резисторов в последовательной цепи. Их использование будет продемонстрировано математическим анализом схемы, показанной ниже. Цель состоит в том, чтобы использовать формулы для определения эквивалентного сопротивления цепи (R _eq ), тока в батарее (I _tot ), а также падения напряжения и тока для каждого из трех резисторов.

 

Анализ начинается с использования значений сопротивления отдельных резисторов для определения эквивалентного сопротивления цепи.

R _eq = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 17 Ом + 12 Ом + 11 Ом = 40 Ом

Теперь, когда известно эквивалентное сопротивление батареи можно определить с помощью уравнения закона Ома. При использовании уравнения закона Ома (ΔV = I • R) для определения тока в цепи важно использовать напряжение батареи для ΔV и эквивалентное сопротивление для R. Расчет показан здесь:

I _tot = ΔV _{батареи} / R _eq = (60 В) / (40 Ом) = 1,5 ампера

Значение тока в 1,5 ампера представляет собой ток в месте расположения батареи. Для последовательной цепи без мест разветвления ток везде одинаков. Ток в месте расположения батареи такой же, как ток в каждом месте резистора. Следовательно, 1,5 ампера — это значение I ₁ , I ₂ и I ₃ .

I _{аккумулятор} = I ₁ = I ₂ = I ₃ = 1,5 А

Осталось определить три значения — падение напряжения на каждом из отдельных резисторов. Закон Ома снова используется для определения падения напряжения на каждом резисторе — это просто произведение тока на каждом резисторе (рассчитанного выше как 1,5 ампера) и сопротивления каждого резистора (указанного в условии задачи). Расчеты показаны ниже.

ΔV 1 = I 1 • R 1 ΔV 1 = (1,5 А) • (17 Ом) ΔV 1 = 25,5 В

ΔV 2 = I 2 • R 2 ΔV 2 = (1,5 А) • (12 Ом) ΔV 2 = 18 В

ΔV 3 = I 3 • R 3 ΔV 3 = (1,5 А) • (11 Ом) ΔV 3 = 16,5 В

Для проверки точности выполненных математических расчетов целесообразно проверить, удовлетворяют ли рассчитанные значения принципу, согласно которому сумма падений напряжения на каждом отдельном резисторе равна номинальному напряжению батареи. Другими словами, является ли ΔV _{батарея} = ΔV ₁ + ΔV ₂ + ΔV ₃ ?

Является ли батарея ΔV = ΔV ₁ + ΔV ₂ + ΔV ₃ ?

Является ли 60 В = 25,5 В + 18 В + 16,5 В?

Является ли 60 В = 60 В?

Да!!

 

Математический анализ этой последовательной цепи включал сочетание концепций и уравнений. Как это часто бывает в физике, отрыв понятий от уравнений при решении физической задачи — опасный поступок. Здесь необходимо учитывать понятия, что ток везде одинаков и что напряжение батареи эквивалентно сумме падений напряжения на каждом резисторе, чтобы завершить математический анализ. В следующей части урока 4 параллельные цепи будут проанализированы с использованием закона Ома и концепций параллельных цепей. Мы увидим, что подход смешивания понятий с уравнениями будет столь же важен для этого анализа.

 

 

Мы хотели бы предложить . ..

Зачем просто читать об этом и когда вы могли бы взаимодействовать с ним? Взаимодействие — это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного конструктора цепей постоянного тока. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Конструктор цепей постоянного тока предоставляет учащимся набор для создания виртуальных схем. Вы можете легко перетаскивать источники напряжения, резисторы и провода на рабочее место, располагать и соединять их так, как пожелаете. Вольтметры и амперметры позволяют измерять падение тока и напряжения. Прикосновение к резистору или источнику напряжения позволяет изменить сопротивление или входное напряжение. Это просто. Это весело. И это безопасно (если только вы не используете его в ванной).

Посетите:  DC Circuit Builder

Проверьте свое понимание

1. Используйте свое понимание эквивалентного сопротивления, чтобы завершить следующие утверждения:

a. Два последовательно соединенных резистора сопротивлением 3 Ом обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору сопротивлением _____ Ом.

б. Три последовательно соединенных резистора сопротивлением 3 Ом обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору сопротивлением _____ Ом.

с. Три последовательно соединенных резистора сопротивлением 5 Ом обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору _____ Ом.

д. Три резистора с сопротивлением 2 Ом, 4 Ом и 6 Ом включены последовательно. Они обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору _____-Ом.

эл. Три резистора с сопротивлением 5 Ом, 6 Ом и 7 Ом включены последовательно. Они обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору _____-Ом.

ф. Три резистора с сопротивлением 12 Ом, 3 Ом и 21 Ом включены последовательно. Они обеспечат сопротивление, эквивалентное одному резистору _____-Ом.

 

 

2. При увеличении числа резисторов в последовательной цепи общее сопротивление __________ (увеличивается, уменьшается, остается неизменным) и ток в цепи __________ (увеличивается, уменьшается, остается неизменным).

3. Рассмотрим следующие две схемы последовательных цепей. Для каждой диаграммы используйте стрелки, чтобы указать направление условного тока. Затем сравните напряжение и ток в обозначенных точках для каждой диаграммы.

 

 

4. Три одинаковые лампочки подключены к D-ячейке, как показано справа. Какое из следующих утверждений верно?

а. Все три лампочки будут иметь одинаковую яркость.

б. Лампочка между X и Y будет самой яркой.

в. Лампочка между Y и Z будет самой яркой.

д. Лампочка между Z и батареей будет самой яркой.

 

 

 

5. Три одинаковые лампочки подключены к батарейке, как показано справа. Какие корректировки можно внести в схему, чтобы увеличить ток, измеряемый в точке X? Перечислите все, что применимо.

а. Увеличьте сопротивление одной из лампочек.

б. Увеличьте сопротивление двух лампочек.

в. Уменьшите сопротивление двух лампочек.

д. Увеличьте напряжение батареи.

эл. Уменьшите напряжение батареи.

ф. Снимите одну из лампочек.

 

 

6. Три одинаковые лампочки подключены к батарейке, как показано справа. W, X, Y и Z обозначают местоположения вдоль цепи. Какое из следующих утверждений верно?

а. Разность потенциалов между X и Y больше, чем между Y и Z.

б. Разность потенциалов между X и Y больше, чем между Y и W.

в. Разность потенциалов между Y и Z больше, чем между Y и W.

д. Разность потенциалов между X и Z больше, чем между Z и W.

эл. Разность потенциалов между X и W больше, чем на аккумуляторе.

ф. Разность потенциалов между X и Y больше, чем между Z и W.

 

7. Сравните схемы X и Y ниже. Каждый питается от 12-вольтовой батареи. Падение напряжения на резисторе 12 Ом в цепи Y равно ____ падению напряжения на одном резисторе в цепи X.

a. меньше чем

б. больше

в. то же, что

 

 

 

8. Батарея 12 В, резистор 12 Ом и лампочка подключены, как показано на схеме X ниже. Резистор на 6 Ом добавляется к резистору на 12 Ом и лампочке, чтобы создать цепь Y, как показано на рисунке. Лампочка появится ____.

а. диммер в контуре X

б. диммер в цепи Y

в. одинаковая яркость в обоих контурах

 

 

9. Три резистора соединены последовательно. Если поместить в цепь с 12-вольтовым источником питания. Определить эквивалентное сопротивление, общий ток цепи, падение напряжения и ток на каждом резисторе.

 

 

Следующий раздел:

электрические цепи. Как резистор, соединенный последовательно с вольтметром, изменяет показания?

спросил 2 года 9 месяцев назад

Изменено 2 года, 9 месяцев назад

Просмотрено 386 раз

$\begingroup$

Допустим, у меня есть единственный идеальный источник напряжения, обеспечивающий напряжение V0, и я соединяю клеммы с помощью резистора с сопротивлением R0. Если параллельно резистору R0 подключить вольтметр, но вместе с ним последовательно подключить резистор сопротивлением R, то как это повлияет на показания вольтметра?

• электрические цепи

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Случай 1: Идеальный вольтметр

Если приведенный в задаче вольтметр идеальный, то сопротивление должно быть $\infty$.