Sériový odpor vysvětlen

Sériový odpor se týká uspořádání jednotlivých odporníků v obvodu tak, že proud prochází každým odporníkem. V této konfiguraci je celkový odpor (R) obvodu roven součtu jednotlivých odporů, také známý jako ekvivalentní R.

Pro výpočet celkového R v sériovém obvodu se přičtou individuální odporové hodnoty každého odporníku. Formule pro výpočet ekvivalentního odporu v sériovém spojení je Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., kde R1, R2, R3 atd. představují individuální odporové hodnoty odporníků v obvodu.

Ohmov zákon platí také pro sériové obvody, kde proud procházející každým odporníkem je stejný, ale napětí na každém odporníku je úměrné jeho R. Celkové napětí na sériovém spojení odporníků je rovno součtu napěťových poklesů na každém odporníku.

Je důležité poznamenat, že celkový R v sériovém obvodu je vždy větší než odpor jakéhokoli jednotlivého odporníku v obvodu kvůli kumulativnímu efektu R každého odporníku.

Na druhou stranu, odporníky spojené paralelně vytvářejí paralelní obvod. Ekvivalentní R paralelního obvodu se počítá jinak než u sériového spojení. Místo přičítání individuálních odporností se přidávají reciproké hodnoty každého R a výsledná hodnota se inverzuje, aby byl získán ekvivalentní odpor.

R v sériovém - paralelním spojení

Když umístíte R-I-S, jejich ohmové hodnoty se aritmeticky sčítají, aby byl dosažen celkový (nebo netto) R.

Můžeme spojit sérii odporníků (rovnou součtu individuálních odporností paralelního obvodu), všechny s identickými ohmovými hodnotami, v paralelních sadách sériových sítí nebo sériových sadách paralelních sítí. Když to uděláme, získáme sériově-paralelní síť, která může velmi zvýšit celkovou schopnost zpracování výkonu sítě oproti zpracování výkonu jednoho paralelního odporníku.

Obr. 4-14. Tři odporníky v sérii. 

Někdy může celkový jednoduchý ekvivalentní R kombinačního obvodu v sériově-paralelní síti být roven hodnotě libovolného z odporníků. To se vždy stane, pokud jsou paralelní větve nebo paralelní kombinace komponent spojení identické a jsou uspořádány v síti nazvané n x n matice. To znamená, že pokud je n celé číslo, máme n sériových sad n odporníků spojených paralelně, nebo máme n paralelních sad n odporníků spojených sériově v obvodu. Tyto dvě uspořádání dávají stejný praktický výsledek pro elektrické obvody.

Kombinace sériově-paralelních kombinací pole n x n odporníků, všechny s identickými ohmovými hodnotami a identickými výkonovými parametry, bude mít n2 krát vyšší schopnost zpracování výkonu než jakýkoli odporník sám o sobě. Například 3 x 3 sériově-paralelní matice odporníků o výkonu 2 W může zpracovat až 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Pokud máme 10 x 10 pole odporníků o výkonu 1/2 W, pak může rozptýlit až 102 x 1/2 = 50 W. Násobíme kapacitu zpracování výkonu každého individuálního odporníku celkovým počtem odporníků v matici.

Popsaný postup funguje, ale pouze tehdy, pokud mají všechny odporníky identické ohmové hodnoty podle Ohmova zákona a identické výkonové parametry vzhledem k celkovým napěťovým poklesům, když je součet napěťových poklesů na každém odporníku. Pokud mají odporníky hodnoty, které se i jen trochu liší, jeden z komponentů pravděpodobně přijme více proudu, než může snést, a spálí se, bez ohledu na zdroj napětí. Poté se změní rozdělení proudu v síti, což zvyšuje pravděpodobnost, že selže další odporník, a možná i více.

Pokud potřebujete odporník, který může zpracovat 50 W, a určité sériově-paralelní spojení sítě zpracuje 75 W, je to v pořádku. Ale neměli byste "zkoušet štěstí" a očekávat, že se vám povede použít síť, která zpracuje pouze 48 W ve stejné aplikaci. Měli byste dovolit nějakou dodatečnou toleranci, řekněme 10 procent nad minimální hodnotou. Pokud očekáváte, že síť rozptýlí 50W, měli byste ji postavit tak, aby zpracovala 55 W nebo o trochu více. Nemusíte však používat "přetřízení". Zbytečně spotřebujete zdroje, pokud spolu sestavíte síť, která může zpracovat 500W, když očekáváte, že se bude zabývat pouze 50W – pokud není to jediné vhodné kombinace, kterou můžete vytvořit s dostupnými odporníky.

Poznámka: Respektujte původ, kvalitní články jsou hodné sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro odebrání.