Як додавання опору до кола впливає на напругу і струм?

Додавання опору до кола матиме різні ефекти на напругу та струм, залежно від того, як під'єднані резистори (послідовно чи паралельно). Ефекти послідовного та паралельного опору на напругу та струм пояснюється нижче:

Ефект послідовного опору

Ефект струму

У послідовному колі всі компоненти мають однаковий струм. Тому, незалежно від кількості резисторів у послідовному колі, струм через кожен резистор буде однаковий. Збільшення опору не змінює загальний струм у колі.

Ефект напруги

У послідовному колі загальна напруга дорівнює сумі напруг на обох кінцях кожного резистора. Це означає, що додавання резистора призведе до падіння напруги на обох кінцях цього резистора, таким чином змінюючи розподіл напруги між іншими кінцями резистора в колі. Якщо загальна напруга стала, збільшення опору призведе до того, що частина напруги потрапить на новий опір, а напруга на інших опорах відповідно знизиться.

Ефект паралельного опору

Ефект струму

У паралельному колі напруга на обох кінцях кожного резистора однакова, але струм через кожен резистор може бути різним. Додавання паралельного опору збільшує загальний струм у колі, оскільки паралельний опір надає додатковий шлях для струму.

Ефект напруги

У паралельному колі всі резистори, під'єднані паралельно, мають однакову напругу на обох кінцях. Додавання паралельного резистора не змінює напругу на кінцях інших резисторів у колі, але збільшує загальне споживання струму.

Чому обирають послідовні резистори замість паралельних, коли потрібно збільшити напругу

Коли потрібно збільшити напругу, зазвичай обирають послідовні резистори замість паралельних з наступних причин:

Розподіл напруги

Послідовні резистори можна використовувати для розподілу напруги. Коли потрібно ввести в коло джерело вищої напруги, напругу можна розділити, під'єднавши один або кілька резисторів послідовно, забезпечуючи, щоб окремі компоненти в колі не підвергались напрузі за межами їхньої допустимої області. Це захищає чутливі електронні компоненти від пошкодження завдяки надмірної напруги.

Керування струмом

У деяких випадках необхідно обмежити струм, що пройде через коло. Послідовні резистори можна використовувати для зменшення інтенсивності струму. Наприклад, у колі світлодіодної лампи зазвичай під'єднують резистор послідовно, щоб обмежити струм через світлодіод, запобігаючи його перегорінню через надмірний струм.

Стабільність

Послідовні резистори можуть забезпечити стабільність кола. У деяких застосуваннях, де потрібен точний контроль струму, послідовні резистори можуть допомогти стабілізувати струм, забезпечуючи, щоб струм не змінювався занадто сильно через коливання напруги.

Висновок

Послідовні резистори використовуються переважно для розподілу напруги та обмеження струму, і вони підходять для сценаріїв, де компоненти у колі потрібно захистити від високої напруги.

Паралельний опір використовується переважно для збільшення загального струму у колі, і він підходить для випадків, коли потрібно розширити шлях струму.

Вибір послідовних або паралельних резисторів залежить від конкретних вимог до кола та проектних цілей. Послідовний опір є більш поширеним вибором у ситуаціях, коли потрібно збільшити напругу, оскільки він може допомогти розподілити напругу та захистити компоненти у колі.