Jak wpływa dodanie oporu do obwodu na napięcie i prąd?
Dodawanie oporu do obwodu będzie miało różne efekty na napięcie i prąd, w zależności od tego, jak są połączone opory (szeregowo lub równolegle). Efekty oporów szeregowych i równoległych na napięcie i prąd są wyjaśnione poniżej:
Efekt oporu szeregowego
Efekt na prąd
W obwodzie szeregowym wszystkie komponenty mają ten sam prąd. Zatem niezależnie od liczby oporów szeregowych w obwodzie, prąd przez każdy opór jest taki sam. Zwiększenie oporu nie zmienia całkowitego prądu w obwodzie.
Efekt na napięcie
W obwodzie szeregowym całkowite napięcie jest równe sumie napięć na końcach każdego oporu. Oznacza to, że dodanie oporu spowoduje spadek napięcia na końcach tego oporu, co zmienia rozkład napięcia między końcami innych oporów w obwodzie. Jeśli całkowite napięcie jest stałe, zwiększenie oporu spowoduje, że część napięcia spadnie na nowy opór, a napięcie na innych oporach odpowiednio się zmniejszy.
Efekt oporu równoległego
Efekt na prąd
W obwodzie równoległym napięcie na końcach każdego oporu jest takie samo, ale prąd przez każdy opór może być różny. Dodanie oporu równoległego zwiększa całkowity prąd w obwodzie, ponieważ opór równoległy dostarcza dodatkową ścieżkę dla prądu.
Efekt na napięcie
W obwodzie równoległym wszystkie opory równoległe mają takie same napięcie na końcach. Dodanie oporu równoległego nie zmienia napięcia na końcach innych oporów w obwodzie, ale zwiększa całkowite zużycie prądu.
Dlaczego wybiera się opory szeregowe zamiast równoległych, gdy trzeba zwiększyć napięcie
Gdy trzeba zwiększyć napięcie, zwykle wybiera się opory szeregowe zamiast równoległych z następujących powodów:
Rozkład napięcia
Opory szeregowe można wykorzystać do rozkładu napięcia. Gdy potrzebny jest wprowadzenie źródła o wyższym napięciu do obwodu, napięcie można podzielić poprzez połączenie jednego lub więcej oporów szeregowo, zapewniając, że poszczególne komponenty w obwodzie nie będą poddane napięciu przekraczającemu ich zakres tolerancji. To chroni wrażliwe komponenty elektroniczne przed uszkodzeniem przez nadmierne napięcia.
Kontrola prądu
W niektórych przypadkach konieczne jest ograniczenie prądu płynącego przez obwód. Opory szeregowe można wykorzystać do redukcji intensywności prądu. Na przykład, w obwodzie lampy LED, zwykle podłączany jest opór szeregowo, aby ograniczyć prąd przez diodę LED, zapobiegając jej spaleniu przez nadmierny prąd.
Stabilność
Opory szeregowe mogą zapewnić stabilność obwodu. W niektórych aplikacjach, gdzie wymagana jest precyzyjna kontrola prądu, opory szeregowe mogą pomóc ustabilizować prąd, zapewniając, że prąd nie będzie zbyt mocno się zmieniał z powodu fluktuacji napięcia.
Podsumowanie
Opory szeregowe są głównie wykorzystywane do rozkładu napięcia i ograniczania prądu, oraz są odpowiednie w sytuacjach, gdy komponenty w obwodzie muszą być chronione przed wysokim napięciem.
Opory równoległe są głównie używane do zwiększenia całkowitego prądu w obwodzie i są odpowiednie w przypadkach, gdy potrzebna jest rozszerzona ścieżka prądu.
Wybór oporów szeregowych lub równoległych zależy od konkretnych wymagań obwodu i celów projektowych. Opory szeregowe są bardziej powszechnym wyborem w sytuacjach, gdy potrzebne jest zwiększenie napięcia, ponieważ mogą pomóc w rozkładzie napięcia i ochronie komponentów w obwodzie.
